CURSO: TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
TRADUCCIÓN: ELECTRIC POWER GENERATION TECHNOLOGIES
SIGLA: IEE3254
CREDITOS: 10
MÓDULOS: 02
CARÁCTER: OPTATIVO
TIPO: CÁTEDRA
CALIFICACIÓN: ESTÁNDAR
PALABRAS CLAVE: GENERACIÓN ELECTRICA, DISPOSITIVOS DE GENERACIÓN
NIVEL FORMATIVO: MAGÍSTER


I. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

Capacitar al alumno para comprender los principios de operación de los diferentes métodos de generación de energía eléctrica, tanto por medios convencionales como del estado del arte y futuros. 
El curso abarca una parte lectiva y otra tutorial, en la cual los alumnos deberán desarrollar trabajos individuales sobre algún método de generación particular.


II. OBJETIVOS

- Analizar y comprender los principios básicos de operación de todos los sistemas de generación de energía eléctrica.
- Aplicar estos principios a la solución de problemas relacionados con esta materia.
- Resolver problemas diversos, en los cuales se analizan casos relativos a energías renovables convencionales y no convencionales, así como otras formas de producción de energía eléctrica.


III. CONTENIDOS

1. Introducción.
1.1. Aspectos históricos. Las primeras centrales generadoras de energía eléctrica.
1.2. Características de los diferentes métodos de generación de energía eléctrica: generación con grupos rotatorios (hidráulica, térmica, eólica) y generación estática (celdas solares, celdas de combustible, efecto Seebeck, magnetohidrodinamica).

2. Generación con Maquinas Rotatorias.
2.1. La máquina síncrona en generación convencional. Generación no convencional a velocidad variable con máquinas síncronas, de inducción, de corriente continua y de reluctancia. Transformación de la generación de velocidad variable a frecuencia fija.
2.2. Sistemas de interconexión trifásica con enlaces estáticos de potencia.

3. Generación Térmica.
3.1. Centrales con grupos diésel, turbinas de vapor, turbinas de gas, ciclos combinados.
3.2. Generación a velocidad variable y frecuencia fija con microturbinas. Turbinas de vapor y generación de vapor con combustibles fósiles, energía geotérmica, concentración solar y mediante fisión nuclear. Centrales atómicas: principios de la fisión nuclear y fusión nuclear. Turbinas de gas: principios de operación y comparación con las turbinas de vapor. Microturbinas. Generación utilizando el calor solar. Generación Geotérmica.

4. Generación Hidráulica.
4.1. Centrales de pasada, centrales de embalse, centrales mareomotrices, centrales con capacidad de flujo inverso. Tipos de turbinas y aplicaciones: Pelton, Francis, Kaplan.

5. Generación Eólica.
5.1. Hélices y dispositivos transformadores de energía eólica en energía mecánica.
5.2. Características particulares de los generadores eólicos de velocidad variable Tipos de generadores. Conexión al sistema interconectado.

6. Generación Solar con Concentradores y Celdas Fotovoltaicas
6.1. Operación y tipos de sistemas concentradores de calor. Principios de operación de las celdas fotovoltaicas.
6.2. Celdas de silicio, germanio, galio-arsénico, celdas multijuntura. Eficiencia de las celdas.
6.3. Arreglos solares para alta potencia. Celdas solares en el sistema interconectado.
6.4. Sistemas de control y enlace electrónico. Sistemas remotos aislados.

7. Generación con Celdas de Combustible.
7.1. Principios de operación, clasificación y aplicaciones. Celdas de combustible para pequeñas potencias, celdas para generación local y en sistemas de potencia. Generación con ciclos híbridos y ciclos combinados celda-turbina. Vida útil, eficiencia y costo de los diferentes sistemas de celdas de combustible. El hidrogeno como combustible no contaminante para las celdas de combustible.


IV. MODALIDAD DE EVALUACIÓN

- Interrogaciones 
- Tareas 
- Examen 
- Asistencia 


V. BIBLIOGRAFÍA

Bibliografia Mínima

1.  Apuntes del curso accesibles en la web (CANVAS). 
2.  Vega de Kuiper, “Fuentes de energía, renovables y no renovables. Aplicaciones”, second edition, 2014, Editorial Alfaomega. 
3.  Trevor Letcher, “Storing Energy”, 2016, Elsevier.
4.  Ron DiPippo, “Geothermal Power Generation”, 2016, Woodhead Publishing
5.  Paul Breeze, “Power Generation Technologies”, 2014, Elsevier.	
6.  Paul Breeze, “Wind Power Generation”, 2016, Elsevier.
7.  Soteris A. Kalogirou, “Solar Energy Engineering” (2nd Edition), 2013, Academic Press.
8.  Muhammad Rashid, “Electric Renewable Energy Systems”, 2015, Academic Press.
9.  Aurelien Babarit, “Wave Energy Conversion”, 2017, Elsevier.

Bibliografia Complementaria

1. Antecedentes vía Internet sobre los temas relacionados con el programa.
2. Textos de máquinas eléctricas y sobre generación de energía eléctrica.
3. Revistas  ABB  actual,  Siemens,  Hitachi,  General  Electric,  Westinghouse  y  otras  con artículos sobre el tema.
4. IEEE Transactions on Industry Applications, Power Apparatus and Systems, Control. IEE Proceedings on Generation, Transmission and Distribution.

Recomendada:

Antecedentes via Internet sobre los temas relacionados con el programa.
Textos de máquinas eléctricas y sobre generación de energía eléctrica.
Revistas Brown Boveri (ABB actual), Siemens, Hitachi, General Electric y Westinghouse con articulos sobre el tema.
IEEE Transactions on Industry Applications, Power Apparatus and Systems, Control. IEE Proceedings on Generation, Transmission and Distribution.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA / ACTUALIZADO AGOSTO 2021