Magíster en Desarrollo Energético

FUNDAMENTOS

Chile es el mayor exportador de cobre del mundo, con una participación del 38,2% del total mundial. Asimismo, la región de Antofagasta produce el 73% del total nacional de cobre comercializable, constituyéndose así en un centro minero de clase mundial. Por otra parte, la actividad minería nacional representa el 19,2% del PIB a precios corrientes. Esto hace que esta industria sea altamente demandante en insumos tales como; mano de obra calificada, tecnología de punta, energía, agua, entre otros. Desde el punto de vista de la energía eléctrica, Chile posee dos grandes sistemas eléctricos; el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), siendo este último el encargado de proveer energía para la zona norte del país. El parque generador del SING es fundamentalmente térmico (99,6%), con una red débilmente enmallada y en donde el 90% del consumo es de origen minero. Para los próximos 10 años se espera que la demanda crezca a una tasa de 5% anual, con un parque de generación que debería diversificarse incorporando Energías Renovables No Convencionales en una proporción deseable no menor al 20%. Adicionalmente, la región de Antofagasta es una zona con una radiación solar promedio en torno a los 270 kWh/m2, constituyéndose en uno de los mejores lugares del planeta para hacer uso de esta energía. Todo lo anterior plantea grandes desafíos para la región, los que se relacionan con la necesidad de realizar investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) acorde a las necesidades de la zona, y la transferencia de este conocimiento al sector industrial. Respondiendo a esta necesidad, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antofagasta crea el programa de Magister en Desarrollo Energético, el cual tiene como principal objetivo, la investigación en desarrollo energético sustentable y la transferencia de este conocimiento a los profesionales de la zona.

OBJETIVO GENERAL

Entregar una especialización de alto nivel profesional que permita a los graduados desempeñarse como generadores de planes de desarrollo energético regionales y nacionales, actuando eficientemente en la especificación de nuevas alternativas de generación de energías para uso residencial e industrial, considerando la máxima eficiencia energética y de costos en los sistemas implementados.

PERFIL DEL GRADUADO

El graduado del Programa Magíster en Desarrollo Energético, estará capacitado para:

  • Tener una visión técnica general desde un punto de vista económico, social y ambiental de las energías en sus distintas formas.
  • Conocer el estado energético actual, en particular, la situación de las energías renovables y su implantación en el mercado chileno y mundial.
  • Distinguir con claridad las ventajas y desventajas de las energías renovables y las basadas en combustibles fósiles, de manera de tomar decisiones sobre el mejor uso de estas en la realidad regional y nacional.
  • Planificar sistemas que utilicen energías renovables a nivel micro y macro, para que operen en una red pública o en un sistema autónomo.
  • Aplicar la normativa en materia eléctrica y medioambiental en el análisis, y proyección de sistemas energéticos.
  • Realizar diseños, desarrollo de proyectos, y programas de eficiencia energética, para plantas industriales que hacen uso de energías convencionales y renovables no convencionales.
  • Proyectar la utilización de diferentes tecnologías basadas en energías renovables para la producción de energía eléctrica y térmica.
  • Analizar la viabilidad de proyectos energéticos basados en energías convencionales y renovables, usando criterios económicos, tecnológicos, sociales, y medioambientales.
  • Realizar trabajos y proyectos de  investigación y desarrollo tecnológico utilizando nuevas fuentes de energías no tradicionales.

ESTRUCTURA DEL PLAN DE ESTUDIOS

El Programa de Postgrado está diseñado para ser realizado en cuatro Semestres Académicos y consiste de doce asignaturas y un trabajo de graduación. La Tabla 1 muestra la malla curricular del programa.

Tabla 1. Malla curricular del Programa de Magister en Desarrollo Energético

Semestre 1 Semestre 2 Semestre 3 Semestre 4
Fundamental 1(6 créditos) Fundamental 5(6 Créditos) Fundamental 9           (6 Créditos) Tesis(24 Créditos)
Fundamental 2(6 créditos) Fundamental 6(6 Créditos) Curso Optativo 1(6 Créditos)
Fundamental 3(6 Créditos) Fundamental 7(6 Créditos) Curso Optativo 2(6 Créditos)
Fundamental 4(6 Créditos) Fundamental 8(6 Créditos) Curso Optativo 3(6 Créditos)

ASIGNATURAS DEL PROGRAMA

El plan de asignaturas se descompone en tres partes: 6 Asignaturas fundamentales obligatorias (FO), 3 asignaturas fundamentales (FUN) y 3 asignaturas optativas (OPT). Cada asignatura tiene un valor de 6 créditos, de manera que al cumplimiento del ciclo fundamental obligatorio se tienen 36 créditos, del ciclo fundamental 54 créditos y del ciclo optativo 72 créditos. Las asignaturas se imparten en forma modular y secuencial los fines de semana.

Debido a que el programa se ejecuta en forma modular secuencial, el alumno sólo dispone de una oportunidad para cursar la asignatura. Si por alguna razón este se ve obligado a renunciar a una asignatura, en la oportunidad en que esta sea cursada deberá cancelar un monto adicional por tomar la asignatura.

  1. Las asignaturas del ciclo fundamental obligatorio son:

  1. ENERGÍA, DESARROLLO, Y SISTEMAS ELÉCTRICOS (FO1). Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los conceptos básicos asociados a la temática energética, en lo que se refiere la importancia que esta tiene en el desarrollo económica de un país, las fuentes energéticas primerias y secundarias, su clasificación, los aspectos geopolíticos asociados, Abarcando los contenidos siguientes: Energía y desarrollo económico, indicadores energéticos de desarrollo,  energías primarias y secundarias, energías convencionales, renovables y no convencionales, producción de combustibles y reservas en el mundo, conceptos básicos de plantas de generación, el cambio climático, medio ambiente, desarrollo sustentable. (6 créditos)
  2. CONCEPTOS BÁSICOS DE ENERGIA SOLAR (FO2). Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los conocimientos básicos asociados al sol como fuente energética. Abarcando los contenidos siguientes: El sol, el sol y la tierra, la radiación solar directa, difusa, y la de albedo, geometría solar y la posición del sol en el espacio, captación de la radiación solar, datos de irradiación solar, conceptos básicos de la aplicación de la energía solar (calefacción, calentamiento de líquidos, generación de electricidad). (6 créditos)
  3. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: BAJA Y ALTA TEMPERATURA (FO3). Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los conocimientos sobre el uso de la energía solar  térmica, tanto para uso domiciliario, e industrial, abarcando los contenidos siguientes: Sistemas de agua sanitaria domiciliaria, sistemas de calefacción, energía térmica para uso industrial, generación de energía eléctrica (cilindro-parabólicas, torre central, y  tipo motor Stirling), abarcando temas como mecánica de fluidos y termodinámica, energía solar pasiva, la instalación, control, operación y mantenimiento, y seguridad de los sistemas térmicos. (6 créditos)
  4. ENERGÍA EÓLICA: TEORIA Y APLICACIONES (FO4). Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los conocimientos básicos relacionados con la energía eólica, los aerogeneradores, su tecnología, los sistemas de generación eólicos autónomos y aquellos tipos Granjas Eólicas. Abarcando los contenidos siguientes: Fundamentos básicos, medición y análisis del potencial del viento, Emplazamiento, Potencia, Tipos de Aerogeneradores, su descripción y equipamiento asociado, accionamiento de aerogeneradores, sistemas eólicos autónomos y Granjas Eólicas, integración en la red. (6 créditos)
  5. ENERGÍAS ALTERNATIVAS: NUEVOS DESARROLLOS. (FO5) Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los conocimientos básicos relacionados con otros tipos de energías que podrían ser utilizadas en Chile. Abarcando los contenidos siguientes: Energía hidráulica y mini hidráulica, Energía geotérmica, Energía de la biomasa y de biogás, Biocarburantes, Energía Mareomotriz; Energía de las olas y de las corrientes marinas, Energía térmica del mar, el hidrógeno y la pila de combustible. (6 créditos)
  6. EVALUACION DE PROYECTOS ENERGETICOS. (FO6) Este curso tiene por objeto entregar herramientas para la evaluación de proyectos energéticos, tanto macros como micros, usando criterios técnicos, económicos, sociales, y medioambientales. Abarcando contenidos como los siguientes: evaluación económica privada de proyectos eléctricos, calculo de indicadores privados de rentabilidad (VAN, IVAN, TIR, Payback, etc.), evaluación social de proyectos, definiendo los costos y beneficios sociales directos, indirectos, e intangibles, calculo de rentabilidad social de proyectos (VAN social, TIR social, etc.), evaluación del impacto territorial de plantas de energía. (6 créditos)

  1. Las asignaturas siguientes son elegibles para el ciclo fundamental. De estas, el alumno deberá cursar 3, las que se impartirán dependiendo de la disponibilidad de profesores.

  1. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA (FUN7). Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los conocimientos básicos asociados a las celdas solares, y la aplicación que estas tienen a nivel domiciliario e industrial.  Se abarcarán contenidos como los siguientes: La celda, el módulo, y los campos solares fotovoltaicos, caracterización del sistema fotovoltaico, equipos asociados (Reguladores, Baterías, Convertidores de potencia), aplicaciones autónomas urbanas y rurales, generación de electricidad conectada a redes públicas, montaje, control y mantención de un sistema fotovoltaico. (6 créditos)
  2. LEGISLACIÓN ELECTRICA, ECONOMICA, Y MEDIOAMBIENTAL (FUN8). Este curso tiene por objetivo entregar al estudiante los antecedentes respecto a la legislación eléctrica, económica, y medioambiental, asociada a sistema eléctrico nacional e internacional.   Abarcando los contenidos siguientes: Modelo chileno del mercado eléctrico, Legislación Eléctrica Chilena, los organismos legales (Ministerio de Energía, CNE, CEDEC, etc.), Ley Eléctrica Corta I y II, legislación asociadas a las energías renovables, Legislación Ambiental asociada a sistemas eléctricos, el Protocolo de Kyoto. (6 créditos)
  3. CONCEPTOS BÁSICOS DE ENERGIA NUCLEAR (FUN9). La asignatura busca entregar los conceptos fundamentales para entender las distintas aplicaciones de la energía nuclear. Se entregarán conceptos de Física Nuclear, Combustibles Nucleares, Distintos tipos de Reactores Nucleares tanto experimentales como de Potencia. También se entregarán algunos conceptos de Seguridad Nuclear y de Desechos Radiactivos. Para finalizar el curso con algunos conceptos generales de Aplicaciones Tecnológicas de la Energía Nuclear. Por lo tanto los alumnos quedarán capacitados para entender y opinar sobre ventajas, desventajas y aplicaciones de la Energía Nuclear. (6 créditos)
  4. DESARROLLO ENERGETICO RURAL (FUN11). Este curso tiene por objeto entregar al alumno los conocimientos relacionados con las zonas rurales aisladas, las particularidades de sus necesidades energéticas, tanto en lo eléctrico como en lo térmico, los costos, y los esquemas posibles de solución. Abarcando los contenidos siguientes: Realidad económica, social, geopolítica, y cultural de la zona rural regional, evaluación de requerimientos energéticos en zonas sin historial previo de consumo, alternativas tecnológicas eléctricas y térmicas para zonas rurales, tanto del tipo autónomo como de interconexión a sistemas públicos de energía, programas nacionales de electrificación rural. (6 créditos).

  1. Las asignaturas siguientes son elegibles para el ciclo optativo. De estas, el alumno deberá cursar 3, las que se impartirán dependiendo de la disponibilidad de profesores.

  1. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN Y DOCUMENTACIÓN CIENTÍFICA (OPT1).  La asignatura busca incentivar y potenciar el desarrollo de la tesis. La asignatura se impartirá en modalidad semestral, los días viernes en la noche con dos horas pedagógicas por semana. La razón para esta modalidad, se basa en la necesidad de tiempo para realizar la investigación bibliográfica. Al término de la asignatura, los alumnos presentarán su proyecto de tesis, una revisión bibliográfica completa y una redacción del capítulo introductorio de la tesis. (6 créditos)
  2. PLANIFICACIÓN Y OPERACIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS (OPT5). Se presentan conceptos y técnicas para: resolver problemas de optimización no lineal; interpretar conceptos económicos asociados a la operación económica de corto y mediano plazo en sistemas eléctricos; proponer soluciones óptimas para la operación de un sistema eléctrico; manejar conceptos asociados a la tarificación basada en costos marginales de sistemas eléctricos a nivel de generación y transmisión; conocer los procesos de planificación de sistemas de transmisión y conocer los aspectos legales del sistema eléctrico chileno. (6 créditos)
  3. ELECTRÓNICA DE POTENCIA (OPT6). El curso entregará los elementos básicos de dispositivos semiconductores necesarios parar la conversión de energía eléctrica. Los principales temas tratados son: Semiconductores de potencia, características y cálculo térmico; Estructuras rectificadoras; Comportamiento con carga resistiva e inductiva; Características de entrada y salida; Uso de transformadores; Armónicos de carga; Inversores a conmutación natural; Estabilidad de inversores, conmutación, inductancia y ángulo de conmutación; Convertidores duales; Ciclo convertidores: estructuras básicas. Armónicos de tensión y corriente de carga; Factor de desplazamiento y factor de potencia; Alimentación de cargas resistivas e inductivas; Asociación a transformadores; Estabilizadores de tensión alternada; Compensadores estáticos de energía reactiva; Ratificadores PWM. Factor de Potencia unitario y Factor de Potencia adelantado; Estructuras rectificadoras para fuente de corriente. (6 créditos)
  4. EFICIENCIA ENERGETICA EN LA EDIFICACION. (OPT7). El curso se dirige a ingenieros, arquitectos y otros profesionales que deseen conocer los fundamentos del diseño sustentable y de la gestión eficiente de la energía en el entorno construido. El enfoque del curso mueve desde una perspectiva holística y ecológica para llegar a describir en detalle algunas de las relaciones complejas que el hombre establece con su entorno, a diferentes escalas: desde la ciudad y sus barrios hasta el entorno inmediato del cuerpo humano en una habitación. El estudiante conocerá durante las clases las principales estrategias de planteamiento del diseño arquitectónico sustentable, los fundamentos de proyecto de sistemas pasivos y activos de acondicionamiento climático, lumínico y acústico, las características de los principales materiales de construcción. Además, practicará con algunas herramientas de simulación energética y recibirá los fundamentos necesarios para desarrollarse como auditor energético para Instituciones como el Ministerio de Obras Públicas, el Ministerio de Vivienda o la Agencia Chilena de la Eficiencia Energética.
  5. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN DIRIGIDO (OPT8). Este curso tiene por objeto que el alumno desarrolle una investigación en relación a un tema de actualidad que se le asigne. El alumno será guiado por un profesor y al término de la asignatura deberá presentar un informe que dé cuenta de la investigación realizada. (6 créditos)
  6. ANALISIS DE RIESGO EN EVALUACIONES ECONOMICAS. Este curso complementa la tradicional evaluación económica de proyectos con técnicas de análisis que incluyen riesgo. Se discute el concepto denominado “falacias de las medias” y factores de riesgo. Se reconocen los factores de riesgo intrínseco que coexisten en una evaluación económica tradicional. Se complementan la evaluación económica tradicional con métricas estadísticas tales como el Var, IR y Monte Carlo. Finalmente se analizan y discuten proyectos energéticos emblemáticos del sector eléctrico chileno.
  7. ALMACENAMIENTO ENERGETICO. Este curso hace una revisión de las principales tecnologías utilizadas para almacenamiento de energía. Se profundiza en las tecnologías más relevantes para la zona de Chile, siendo estas: almacenamiento térmico con sales fundidas, baterías de ión-litios, bombeo.
  8.  ANALISIS Y MODELOS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. El objetivo de este curso es aprender a representar las componentes de un sistema eléctrico en forma computacional. Usar algoritmos computacionales en la solución de problemas de redes eléctricas. Conocer y manejar técnicas para resolver en forma óptima redes eléctricas de gran tamaño en forma matricial. Aprender a analizar el comportamiento de los sistemas de potencia mediante el uso de herramientas computacionales para cálculo de flujos de potencia, cortocircuitos y estabilidad transitoria (6 créditos).
  9. INTRODUCCION A LA TESIS. Este curso tiene por objeto que el alumno desarrolle una investigación vinculante a su tesis de grado. El alumno será guiado por un profesor y al término de la asignatura deberá presentar un informe que dé cuenta de la investigación realizada. (6 créditos).
  10. PUESTAS A TIERRA. Este curso tiene por objetivo conocer, diseñar y aplicar métodos para la puesta a tierra de los sistemas eléctricos. Se consideran métodos de estratificación de terrenos, cálculo de resistencias de puestas a tierra para diferentes configuraciones, calculo de potenciales transferidos y diseño de sistemas de puestas a tierra.

Los cursos fundamentales (7) – (10) que no se hubiesen cursado en esta categoría, son elegibles como optativos.

REQUISITOS DE GRADUACION

Para obtener el grado de Magíster en Desarrollo Energético, se deberán completar noventa y seis créditos, distribuidos en 12 asignaturas y un trabajo de graduación.

Las asignaturas serán de régimen presencial cuya modalidad será fijada por el Coordinador de cada curso. El profesor podrá  utilizar clases expositivas, discusión de revisiones actualizadas, seminarios bibliográficos con análisis de publicaciones originales, trabajos grupales o trabajos de investigación desarrollados por los alumnos.

TRABAJO DE GRADUACIÓN

Es una actividad académica que se realiza en dos semestres, comenzando en el tercer semestre, en la cual el estudiante, bajo la guía del Profesor Patrocinante del Trabajo, realizará ya sea una investigación bibliográfica exhaustiva y actualizada sobre aplicaciones y estudios de energías renovables en el ahorro y producción de energía, tratadas durante el programa, el desarrollo de un proyecto energético para una empresa o industria regional, o el desarrollo de alguna política o programa de apoyo para la Región en temas energéticos. En dicho documento el graduando deberá realizar un proyecto de implementación aplicado a la región con un análisis crítico, dejando registradas sus propias opiniones, comentarios y conclusiones. El Trabajo de Graduación concluirá con un documento, tipo monografía, para cuya redacción, presentación y defensa pública se especifican los aspectos formales en el reglamento del presente programa.

CUERPO DOCENTE

Académicos del departamento de ingeniería Eléctrica que participarán en el Programa, con su respectivo Grado académico y área de trabajo:

Profesores permanentes

  • Fuentealba Vidal Edward, Doctor Engenharia Elétrica, Universidad Federal de Santa Catarina, Brasil, Profesor Asociado Universidad de Antofagasta. Áreas de interés: Electrónica de Potencia, Energía Eólica, Sistemas Eléctricos de Potencia.
  • Crutchik Norambuena Marcos Master Of Science, Tel Aviv University, Israel, Diploma en Energía Gordon Center for Energy Studies, Israel,  Profesor Asociado Universidad de Antofagasta. Áreas de interés: Energías Alternativas No Convencionales, Proyectos Energéticos, Desarrollo energético.
  • Campillay Morales Ismael, Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Diplomado en Energía Nuclear, Instituto Balseiro, Argentina, Profesor Asistente Universidad de Antofagasta. Áreas de interés: Protecciones Eléctricas, Campos Electromagnéticas, Energía Nuclear.
  • Cortés Carmona Marcelo, Doctor en Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile, Profesor Asociado Universidad de Antofagasta. Áreas de interés: Planificación y Operación de Sistemas Eléctricos de Potencia, Inteligencia Computacional aplicada a Sistemas de Potencia.
  • Martínez Darlington Hugo, Doctor Ingeniero, Universidad Politécnica de Madrid, España, Profesor Asociado Universidad de Antofagasta. Áreas de interés: Alta tensión, Sistemas de puesta a tierra y Protecciones Eléctricas.
  • Kasaneva Reinoso, Jorge, Doctor en Física, Universidad de Barcelona, España, Profesor Asociado Universidad de Antofagasta. Áreas de interés: Energía Nuclear, Ciencias de los Materiales.
  • Portillo Silva Carlos, Doctor en Ciencias de los Materiales, Universidad de Chile. Áreas de interés: Energía Nuclear, Hidrógeno y Celdas de Combustibles, Procesos Térmicos.
  • Rivas Álvarez Mariella, Doctor en Ciencias Biomédicas, Universidad de Chile. Profesora Asociada Universidad de Antofagasta, Áreas de interés: Energía de Biomasa y Algas Marinas.
  • Elio Cuneo Hervieux, Diplomado en Finanzas Corporativas, Ingeniero Civil Electricista, Universidad Federico Santa María. Áreas de interés: Evaluación energética bajo riesgo.
  • Diego Pulido Iparraguirre, Magister en Energía Solar, Universidad de Almería, España. Áreas de interés: Energía termo solar.
  • Daniel Guevara Cortés, Ph.D.(C) Universidad de Lérida, MBA Universidad de Chile, Licenciado en Ciencias Jurídicas. Áreas de interés: Legislación eléctrica y ambiental.
  • Ingrid Garcés Millas.Doctor en Ciencias Geológicas Especialidad Geoquímica, Universidad de Zaragoza España.
  • Svetlana Ushak.Doctor en Química, Universidad de Chile. Áreas de interés: Nuevos materiales, caracterización DRX y microscopía.
  • Mario Grágeda Zegarra.Doctor en Ciencias de la Ingeniería mención Ciencia de los Materiales, Universidad de Chile. Áreas de interés: Electrodialisis- Electroquímica- Separación Sólido Fluido
  • Massimo Palme.Doctor en Arquitectura y Energía, Departamento de Construcciones Arquitectónicas Universidad Pontificia de Comillas, España.

Profesores visitantes

  • Guillermo Jiménez Estévez. Doctor Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile. Áreas de interés: Generación distribuida, planificación de redes de distribución.
  • Gustavo Cáceres Salazar.Doctor en Mecánica, ENSAM, Francia. Áreas de interés: Tecnologías de plantas de CSP, Almacenamiento térmico solar.
  • Francisco González-Longatt. Dr. Ingeniería Eléctrica,Lecturer in Electrical Power Systems Loughborough University, UK. Área de interés: Energía eólica, generación distribuida.

SELECCIÓN DE PARTICIPANTES

Para garantizar el éxito de los participantes en el programa, se llevará a cabo un proceso de selección de postulantes.

DIRIGIDO A

El Magister en Desarrollo Energético de la Universidad de Antofagasta está dirigido a profesionales vinculados a: el mundo de la energía o sectores usuarios de esta, industrias que produzcan gases de efecto invernadero, sector del medioambiente, y empresas dedicadas a la planificación y desarrollo de políticas basadas en desarrollo sustentable. Los postulantes deberán poseer el grado de Licenciado en Ciencias de la Ingeniería o Ingeniería Aplicada o poseer un título o grado de formación equivalente que asegure una formación satisfactoria para las exigencias del programa.

INFORMACION GENERAL

Lugar             Departamento de Ingeniería Eléctrica

Facultad de Ingeniería

Universidad de Antofagasta

Clases           Las clases se realizan en régimen diurno.

También se realizan clases en forma modular secuencial. Sin embargo, esta modalidad se activa sólo cuando existe un número mínimo de postulantes de empresas (12). En este caso, las clases se realizan en el siguiente horario:

Viernes                       19:00 a 23:00 hrs

Sábado o Domingo  09:00 a 16:00 hrs

Duración       2 años

 

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