Maestría en Energías Renovables

Objetivo
Profundizar sobre los conceptos fundamentales de los mercados energéticos, en particular el caso de la Argentina, y adquirir las herramientas básicas para la evaluación económico-financiera de un proyecto de inversión en energías renovables identificando riesgos y upsides para el inversor.

Contenidos mínimos
Mercados Energéticos: Estadísticas. Cadena de valor. Sistema Energético Argentino. Política Energética.
Negocios en Energías Renovables: Tecnologías de energías renovables. Modelos de negocios existentes. Desarrollo de proyectos de generación eléctrica de energías renovables. Análisis económico-financiero de proyectos. Cálculo de indicadores económicos y sensibilidades. Análisis de riesgos y upsides.

Objetivos
Estudiar el funcionamiento del mercado Eléctrico Mayorista argentino. Identificar las diferencias y conveniencias de los distintos tipos de agentes de mercado.
Analizar las reglamentaciones y contratos vigentes.
Caracterizar en perspectiva histórica el sistema eléctrico nacional y su estado actual.
Analizar la perspectiva general, económica y regulatoria del mercado de carbono y la mitigación del cambio climático asociada, con especial énfasis en la correlación económica, política y social entre el fenómeno y el sector energético.

Contenidos mínimos
– Mercado Eléctrico Mayorista
Instituciones del Sector Eléctrico, funciones
Agentes del MEM.
No Agentes: Cocializadores
Funcionamiento del MEM. Declaración de CVP. Precio spot, Factor de nodo, Precios locales. Precio “Monómico”. Programación Estacional. Precios Estacionales, Fondo de Estabilización
Indicadores del MEM: precio “Monómico”, potencia instalada, requerimiento máximo.
Contratos Base. De abastecimiento. De disponibilidad de potencia. De energía.
Cambios en el marco regulatorio a partir del año 2002. Ley 25.561. Renegociación de contratos UNIREN. Res SE 240/03. Otros
Res. SE Nº 1281/06. Respaldo físico. Demanda base y excedente. Cálculo. Servicio Energía Plus.
Contratos contra el Fondo de Estabilización
Cargos de transporte AT y DISTRO. Ampliación de transporte.
Prestación adicional de la Función Técnica de Transporte (PEAJE Normativa, tarifas y calidad de suministro.
Cargos que abona el GUMA.
– Mercado de carbono
Evidencia científica del cambio climático. Impacto del cambio climático en el desarrollo sustentable
Marco legal: mecanismos legales dirigidos al cambio climático. Políticas internacionales y factores económicos, sociales y ambientales que las impulsan. Protocolo de Kyoto y el mercado de CO2
Evaluación de diferentes tipos de legislación. Cómo afecta al desarrollo de las energías renovables los diferentes tipos legislación. Tipos de políticas de fuentes de energías renovables en el sector eléctrico. Riesgos versus oportunidades: factores clave en la toma de decisiones en el sector de las energías renovables a nivel mundial.
Evaluación de proyectos bajo el mecanismo de desarrollo limpio: puntos clave de proyectos MDL.
Energías renovables. Ventajas de las nuevas oportunidades abiertas por las legislaciones existentes. Cambio climático por oposición a pobreza en energía con foco en los países en vías de desarrollo. Energía fósil por oposición a energía renovable en países en vías de desarrollo.

Objetivo
Adquirir los conocimientos básicos de la meteorología, a partir de las leyes de movimiento, fuentes y transmisión de energía, balances de energía, masa e impulso, variaciones del clima y el cambio climático.

Contenidos mínimosLa atmósfera. Ondas. Sistema climático. Componente astronómica del clima. Circulación atmosférica y clima. Modelado del clima y predicción climática. Cambios climáticos y percepción humana.

Objetivos
Analizar las aplicaciones de los Recursos Energéticos Renovables actualmente disponibles para el Desarrollo Económico Internacional, en lo que se refiere a transporte vial, electrificación rural y reemplazo de fuentes de combustible.

Contenidos mínimos
Producción y utilización de energía renovable para el desarrollo económico internacional.
La provisión y utilización actuales y potenciales a futuro de energía renovable y no-renovable en diversos ambientes regionales distintivos: Brasil, China, India, Indonesia, Europa, África, EEUU
Iluminación, calefacción, ventilación, acondicionamiento de aire y servicios varios en viviendas y edificaciones urbanas y suburbanas.
Tendencias actuales en tecnologías de energía renovable.
Tecnologías de energía renovable para el desarrollo internacional sustentable a largo plazo.

Objetivo
Analizar las principales leyes de la electrotecnia aplicadas a la Transmisión, Transformación y conversión de energía; particularmente su aplicación en líneas de transmisión, máquinas eléctricas rotantes y estáticas y analizar los aspectos constructivos, principios de funcionamiento y principales aplicaciones enfocados a la definición de proyectos de generación de energía.

Contenidos mínimos
Transformadores. Máquinas Rotantes. Máquinas Sincrónicas y Asincrónicas. Máquinas de Corriente Continua. Líneas de Transmisión – Estaciones de Transformadoras.

Objetivo
Profundizar sobre los conceptos generales de la física eléctrica y su relación con generación y uso de electricidad, con especial foco en los sistemas solares fotovoltaicos.

Contenidos mínimos
Radiación y conceptos asociados al recurso solar. Formas de energía: espectro electromagnético. Fuentes convencionales y cálculos de contenido energético. Fuentes renovables. Cálculos de orden de magnitud comparativo.
Emisiones de CO2 para fuentes convencionales y comparación con FV.
Formas de conversión FV. Semiconductores y junturas P-N. Energía disponible para distintas bandas prohibidas. Eficiencias teóricas máximas. Celdas y módulos solares: circuitos equivalentes, pérdidas de eficiencia de conversión. Parámetros críticos en celdas de juntura. Materiales: silicio y capas delgadas. Procesos industriales de manufactura. Criterios de diseño: eficiencia y costo. Actores principales en la industria FV mundial. Nuevas tecnologías y productos que aceleran la penetración de FV en las redes eléctricas.
Sistemas térmicos de baja temperatura. Colectores solares planos. Tipos de construcción y sistemas. Tecnología de los intercambiadores de calor y mezclas de fluido circulante. Aclimatación frío/ calor para viviendas y edificaciones industriales.

Objetivos
Comprender los postulados y principios de la Termodinámica y los procesos de conversión energética en el área de las máquinas térmicas y procesos termomecánicos y su aplicación en la investigación y/o desarrollo de nuevas fuentes de energía renovables.
Evaluar y planificar el uso de las diferentes fuentes de biomasa para la producción de vectores energéticos sólidos, líquidos y gaseosos considerando el conjunto de variables requeridas para una producción sustentable desde criterios ecológicos, económicos y medioambientales.

Contenidos mínimos
Termodinámica técnica
Nociones básicas de termodinámica técnica I. Combustión. Transmisión del Calor. Generadores de vapor Clasificación.
Energía de la biomasa
Bioenergía: tipo de vectores energéticos, planificación, visión sistémica, eficiencias de conversión. Diferentes fuentes de utilización: cultivos, residuos Aspectos tecnológicos del aprovechamiento de las diferentes fuentes de acuerdo a la tecnología ya desarrollada. Análisis de las investigaciones y desarrollos en curso.
Estudio de las formas de aprovechamiento, eficiencias de empleo, balances energéticos y de ciclo de vida. Metodologías de integración en territorio.
Problemáticas en torno a la utilización del recurso suelo, aspectos sociales y medioambientales. Proyecciones en Latinoamérica y el mundo.

Objetivo
Comparar distintos escenarios energéticos y analizar desde un punto de vista general la inserción de la energía eólica en la matriz global, considerando las tecnologías disponibles y aspectos básicos de diseño de parques eólicos.
Conocer las técnicas específicas y herramientas básicas relacionadas con procedimientos estadísticos de modo de predecir el comportamiento de las principales variables en juego.

Contenidos mínimos
– Energía eólica
Contexto político y ambiental, indicadores de mercado. Recurso eólico, aprovechamiento, medición. Principio aerodinámico, tecnología disponible, tendencias. Parques eólicos, micrositing, cálculo de energía.
– Probabilidad aplicada
Nociones básicas de estadística descriptiva y de la teoría de probabilidades. Distribuciones de probabilidad. Distribuciones de muestreo. Pruebas de hipótesis. Regresión y correlación lineal.

Objetivo
Analizar la empresa como un sistema que se desarrolla junto con las mejoras que aporta a la sociedad civil desde la integración entre la diversidad de objetivos económicos, sociales y políticos de las empresas, considerando la naturaleza de sus prestaciones.
Conocer los aspectos legislativos y legales de energías renovables presentadas y sancionadas en Argentina, sus orígenes y el impacto de éstas en el desarrollo de inversiones en el sector.

Contenidos mínimos
– Empresa y sociedad
Conceptos de empresa, organización e institución. Modelo de empresa y contexto socio-cultural. La empresa socialmente inteligente.
– Legislación Argentina
Marco general sobre la legislación en el sector energético argentino. Legislación argentina sobre las energías renovables. Resoluciones de aplicabilidad al sector de las energías renovables. Las energías renovables y su proyección en la legislación vigente. Realización Ejercicios grupales para el mejoramiento de sistema legal sobre las energías renovables en Argentina. Legislación comparada en ER.

Objetivo
Conocer los conceptos asociados al uso del hidrógeno en el campo de la energía y las posibilidades futuras de su uso como vector y las fortalezas y las debilidades asociadas al balance energético que surge de su producción y uso final.

Contenidos mínimos
Fundamentos del uso del hidrógeno como vector energético. Producción a partir de diversas energías primarias. Métodos de producción y precursores. Laboratorio y producción industrial. Electrólisis y reformado. Métodos actuales y en desarrollo para la próxima década: Uso de energía nuclear en la producción de hidrógeno por ciclos termoquímicos. Tendencias.
Seguridad. Materiales. Sensores. Almacenamiento, transporte, distribución y uso. Técnicas de almacenamiento: aleaciones en base hidruro, hidrógeno líquido, otros. Transporte y distribución, posibilidades actuales y futuras.
Usos en el transporte y en la producción de energía eléctrica. Purificación y venenos en las pilas. Otros usos. El concepto de la economía del hidrógeno. Situación actual y proyecciones. Plantas piloto y plantas demostrativas. Las cuestiones ambientales asociadas al uso del hidrógeno como vector energético.

Objetivos
Comprender los procesos electroquímicos aplicados al campo de las Energías Renovables y la teoría y fundamentos de celdas de combustible.
Contenidos mínimos
– Procesos Electroquímicos: Interfase electrodo-solución. Distribución de iones y moléculas en la interfase electrodo-solución.
– Potenciales y Termodinámica de Celdas Electroquímicas: Diferencia de potencial electrodo-solución. Potencial electroquímico. Potencial de electrodo relativo. Potencial de celda.
– Cinética de las Reacciones Electroquímicas: Densidad de corriente y sobrepotencial. Procesos con control activado. Parámetros cinéticos fundamentales. Transferencia de materia en reacciones electroquímicas.
– Diseño de Electrodos de Alta Tecnología: Correlaciones fundamentales entre la estructura superficial, composición química y actividad catalítica del material de electrodo. Optimización de los procesos de transferencia de carga y de transferencia de materia.
– Procesos Electroquímicos de Interés Industrial: Electrólisis del agua. Producción de hidrógeno
– Conversión Electroquímica de Energía: Aspectos termodinámicos y cinéticos. Celdas de combustible. Parámetros de rendimiento operativo. Cogeneración de calor y electricidad. Aplicaciones en la producción de electricidad para zonas rurales y aisladas y transporte vehicular.
– Almacenamiento Electroquímico de Energía: Densidad de almacenamiento de electricidad. Densidad de energía. Baterías de tecnología avanzada.
– Sistemas Sustentables de Energía: Basado en tecnologías electroquímicas del hidrógeno. Almacenamiento y combustión electroquímica del hidrógeno. Economía de hidrógeno.

Objetivos
Analizar los distintos componentes del impacto ambiental en relación con el desarrollo de proyectos de energías renovables.
Evaluar los métodos que permiten caracterizar el impacto ambiental y su relación con el impacto social.
Comprender las técnicas específicas relacionadas con la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental como requisito fundamental previo a la implementación de proyectos industriales.

Contenidos mínimos
El medio ambiente en Argentina: situación actual y perspectivas. Aproximación conceptual a la perspectiva ambiental. El conflicto sociedad-naturaleza, génesis y consecuencias. El estudio del medio ambiente en sus componentes científico, social, tecnológico, económico, cultural, ético. Componentes y dimensiones básicas de la problemática ambiental. Conceptos, modelos y técnicas en relación a la conservación, corrección o prevención de los problemas ambientales. Estudio de Impacto Ambiental, requisitos municipales, provinciales y nacionales en la presentación de proyectos industriales. El impacto social asociado al impacto ambiental.

Objetivo
Adquirir conocimientos sobre la radiación solar extraterrestre e incidente a nivel terrestre, las leyes básicas y sus aplicaciones prácticas, el efecto atenuador de la atmósfera, la geometría solar, la medición y modelización de la radiación solar, la iluminación natural (solar), la componente UV y sus efectos sobre materiales y personas y su relación con el cambio climático.

Contenidos mínimos
Sol y radiación solar.
Medición y modelización de la radiación solar.
Estimaciones de la radiación solar.
Iluminación natural (solar)
Radiación solar UV
Incidencia de la radiación solar sobre suelo y materiales
Introducción al cambio climático

Objetivos
Analizar distintas estrategias de energía de bajo carbono disponibles para ser incorporadas en el diseño de edificios y evaluar las diferentes normas y parámetros de calidad a tener en cuenta en edificaciones ambientalmente responsables.

Contenidos mínimos
Diseño estratégico de servicios edilicios.
Física de la construcción:
Sistemas de calefacción.
Tecnologías de refrigeración de bajo consumo.
Bombas de calor y sistemas de aire acondicionado.
Sistemas de energía renovable.
Confort térmico y el modelo adaptativo.
Evaluación de edificios en post-ocupación.
Estrategia pasiva.
Colección solar.
Almacenamiento térmico.
Factores de utilización.

Objetivo
Comprender la vinculación entre los fundamentos de la termodinámica de la conversión energética con los aspectos tecnológicos y sistémicos de la energía solar térmica, la generación eléctrica, y la producción termoquímica solar de combustibles, y conocer la tecnología asociada a los sistemas ACS fundamentalmente relacionados con baja temperatura.

Contenidos mínimos
Principios ópticos de la concentración de energía solar a gran escala basada en la utilización de colectores parabólicos, torres, platos y Colectores Cilíndrico-Parabólicos (CPCs).
Las tecnologías de energía solar térmica: ciclos de Rankine y Brayton alimentados por energía solar, sus sistemas de almacenamiento térmico, y su integración en plantas de energía híbrida.
Aspectos económicos de la electricidad solar.
Tecnologías de combustibles solares: los ciclos termoquímicos de disociación del agua y los procesos de descarbonización (cracking, reforming y gasificación).
Evaluación del rendimiento del ciclo del hidrógeno como vector energético a partir de recurso solar, análisis de ciclo de vida y comparación con los procesos basados en combustibles fósiles convencionales.
Tecnologías y dispositivos de generación de agua caliente sanitaria (ACS) y su aplicación en la construcción bioclimática e incorporación en sistemas de uso eficiente de energía.
Dispositivos solares de generación de calor para calefacción de ambientes.
Sistemas colectores planos y de tubo de vacío.

Objetivos
Analizar la tecnología e industria solar fotovoltaica mediante el estudio de la Física y ecuaciones gobernantes en la conversión solar fotovoltaica.
Estudiar los parámetros influyentes en la eficiencia y optimización del uso solar – eléctrico con énfasis en las tecnologías industriales.
Profundizar sus conocimientos sobre tecnologías FV de avanzada.

Contenidos mínimos
Formas de conversión FV. Junturas P-N. Materiales FV. Absorción de radiación solar. Eficiencias teóricas máximas. Generación y recombinación. Circuitos equivalentes. Perdidas de eficiencia de conversión: ópticas, de transporte y resistivas. Parámetros críticos en celdas de juntura P-N. Dispositivos de Silicio y Capas Delgadas (A-Si, CIS y CdTe) con énfasis en estas últimas. Técnicas de crecimiento de Si y deposición de capas delgadas. Tecnologías de avanzada. Celdas solares de multijuntura. Módulos solares de matriz (Si cristalino) y monolíticos (Capas Delgadas); diseños avanzados. Celdas solares de tinta sensibilizada (‘dye-sensitized’ Particularidades de sistemas FV con celdas solares de capas delgadas. Aplicaciones espaciales. Aplicaciones con concentración óptica. Tecnologías disruptivas y su probabilidad de éxito. Nano materiales y materiales FV orgánicos.

Objetivos
Comprender las tecnologías de fabricación industrial de celdas y módulos fotovoltaicos de silicio cristalino y capas delgadas, su costo [monetario y ambiental] y potencial cocial, incluyendo obtención de materias primas, costos de producto y de inversión, con énfasis en tecnología de silicio.

Contenidos mínimos
Procesos industriales de manufactura de celdas y módulos de silicio y capas delgadas. Silicio Grado Solar. Fabricación de lingotes, obleas, celdas y módulos solares. Materiales y técnicas de deposición de Capas Delgadas: a-Si, CdTe, CIS. Énfasis en eficiencia y costo como criterios de diseño.
Equipo de producción industrial. ‘Costo de Posesión’ (Cost of Ownership) y otras medidas de eficiencia de equipo industrial. Paquetes de tecnología, equipo e infraestructura de manufactura y actores principales. Costos de inversión y de producto. Módulos solares como producto clave de la industria FV. Definición de calidad de producto. Condiciones Estándar de Prueba. Requerimientos estándar de durabilidad y seguridad. Calificación de módulos.
Actores principales en la industria FV mundial de celdas, módulos, sistemas, tecnología y equipos de producción. ‘Hoja de Ruta’ hacia el compromiso optimo entre costo y rendimiento.

Objetivos
Adquirir los conceptos fundamentales para el diseño de sistemas solares fotovoltaicos y térmicos de alta potencia integrados a redes eléctricas y las nuevas tecnologías dirigidas a permitir una mayor integración de FV a la red eléctrica.

Contenidos mínimos
Solar FV: Componentes de sistemas FV: módulos, estructuras de montaje, almacenamiento, seguidores, inversores. Tipos de sistemas FV. Potencia y energía entregada como formas de evaluar rendimiento de sistemas. Productos en la industria de sistemas. Estructura de costos de la electricidad FV.
Concepto de ‘Paridad con la Red eléctrica (‘Grid Parity’ Mapa de penetración mundial e instrumentos de promoción de la industria FV. Análisis de la distribución de capacidad instalada y la capacidad de manufactura. Subsidios. Financiamiento. Actores principales mundiales industriales y de tecnología. Oportunidades de negocios en esta industria y sus motores.
Solar Térmica: Componentes de Sistemas solares térmicos de baja y alta temperatura, tipos de plantas solares y sus variantes. Estructuras de montaje en cada caso, seguidores, circuitos de potencia en generación solar de alta temperatura y circuitos de agua sanitaria para baja temperatura, industrial y residencial. Efectos climatológicos sobre sistemas solares térmicos. Industria de fabricación, mercado. Potencia entregada y sistemas de interconexión. Intercambiadores de calor, evaporadores y turbinas de vapor aplicadas a sistemas solares. Dimensionamiento, cálculos y ejemplos. Estructura de costos en proyectos solares. Promoción. Oportunidades de negocio.

Objetivos
Conocer los principales paradigmas científicos de los diversos diseños de protocolos de investigación y de las estrategias de investigación más adecuadas para abordar la complejidad de la problemática de las energías renovables, y las pautas fundamentales para el desarrollo de planes de trabajo de tesis en el ámbito de la Universidad Tecnológica Nacional.
Diseñar y organizar el plan de tesis.

Contenidos mínimos
El conocimiento científico. Exigencias de universalidad y constatación empírica. Investigación científica e innovación tecnológica.
El método científico. Descubrimiento y validación del conocimiento científico.
Diseño y organización de un proyecto de investigación: problema, marco teórico, hipótesis de trabajo, metodología. Variables, dimensiones, parámetros o indicadores. Instrumentos de recolección de datos.
Comunicaciones y presentaciones, orales y escritas, de los resultados de la investigación.
El contexto regulatorio del trabajo de tesis.
Selección de la problemática de trabajo: su formulación y recorte.
Condiciones institucionales para el trabajo de tesis.
Diferentes tipos de trabajos científicos: monografías, informes de investigación, tesis, tesinas. Partes de una tesis. La introducción. El cuerpo central. Las conclusiones. Los anexos. La bibliografía.
Normas estándares para efectuar citas bibliográficas. Diferentes tipos de citas: conceptual, literal, mixta. Precisiones técnicas. El sistema de citas aicano. El sistema europeo. Semejanzas y diferencias.
Introducción, antecedentes y fundamentación. Formulación de los objetivos. Los métodos e instrumentos de indagación.
Metodología de desarrollo. Cronograma del plan de trabajo. Infraestructura y equipamiento. Los procedimientos académico- administrativos para la presentación del plan de trabajo de tesis.