Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)

Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)
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CONTENIDO
I.
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 4
Misión .................................................................................................................................................. 4
Visión ................................................................................................................................................... 5
Política ................................................................................................................................................. 5
II.
OBJETIVOS ................................................................................................................................... 5
III.
ORGANIZACIÓN ....................................................................................................................... 6
III.1
Plantilla de investigadores .................................................................................................. 6
III.2
Organigrama ........................................................................................................................ 8
IV.
CALIDAD Y COMPETITIVIDAD .................................................................................................. 9
V.
CONVENIO DE ADMINISTRACIÓN POR RESULTADOS ............................................................... 13
VI.
CAPACIDAD TECNOLÓGICA ................................................................................................... 15
VI.1
Energías Alternas ............................................................................................................... 15
VI.2
Tecnologías Habilitadoras ................................................................................................. 16
VI.3
Sistemas eléctricos ............................................................................................................ 17
VI.4
Sistemas mecánicos .......................................................................................................... 18
VII.
LINEAS DE DESARROLLO TECNOLÓGICO ............................................................................... 21
VII.1
Fuentes renovables de energía ......................................................................................... 21
VII.2
Automatización de procesos ............................................................................................. 24
VII.3
Capacitación y herramientas avanzadas de capacitación ................................................. 27
VII.4
Confiabilidad ..................................................................................................................... 30
VII.5
Eficiencia energética y ahorro energético ......................................................................... 36
VII.6
Mecatrónica ...................................................................................................................... 40
VII.7
Laboratorios ...................................................................................................................... 41
2
VIII.
X.
ALIANZAS Y APOYOS A LA INDUSTRIA ................................................................................... 42
IX.
PROYECTOS DE ALTO IMPACTO ........................................................................................ 48
IX.1
Sistemas Eléctricos ............................................................................................................ 48
IX.2
Energías alternas ............................................................................................................... 50
IX.3
Sistemas mecánicos .......................................................................................................... 52
IX.4
Tecnologías habilitadoras .................................................................................................. 53
INFORMACIÓN DE CONTACTO .................................................................................................. 55
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I.
INTRODUCCIÓN
El Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) es un centro de investigación del Sector
Energía, dedicado principalmente a las áreas eléctrica y energética de México. Sus
objetivos principales son la investigación, la innovación aplicada, el desarrollo tecnológico,
la ingeniería y los servicios técnicos especializados en áreas como la eficiencia energética,
la planeación y expansión del sistema eléctrico nacional, la confiabilidad, seguridad,
simulación, las energías renovables, la automatización, y las nuevas tecnologías de
información. Además realiza la comercialización y transferencia tecnológica de sus
desarrollos, ofrece capacitación y actualización de los ingenieros del sector, así como el
otorgamiento de grados académicos.
La creación del IIE obedece a la necesidad de contar con un organismo que,
estrechamente vinculado a la industria eléctrica y en particular a la Comisión Federal de
Electricidad, contribuya a asegurar el crecimiento armónico del sector eléctrico, como
parte esencial del desarrollo económico del país.
El Instituto de Investigaciones Eléctricas es un organismo público descentralizado de la
Administración Pública Federal, con personalidad jurídica y patrimonio propio, creado por
Decreto Presidencial, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 1 de diciembre de
1975 y modificado mediante Decreto publicado en el Diario Oficial de la Federación, el 30
de octubre de 2001.
El IIE es un Centro Público de Investigación reconocido por el Consejo Nacional de Ciencia
y Tecnología (CONACYT) desde el año 2001. De acuerdo con la Ley de Ciencia y
Tecnología, tiene como objetivo predominante realizar actividades de investigación
científica y tecnológica en beneficio del sector energético.
Misión
Promover y apoyar la innovación mediante la investigación aplicada y el desarrollo
tecnológico con alto valor agregado para aumentar la competitividad de la industria
eléctrica y otras industrias con necesidades afines.
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Visión
Ser el instituto de referencia en innovación en el ámbito nacional, conformado por
científicos y tecnólogos de reconocido prestigio, cuyos resultados impulsen el desarrollo
sustentable del país.
Política
Es compromiso del Instituto de Investigaciones Eléctricas satisfacer las necesidades de sus
clientes y superar sus expectativas, mediante la innovación, la eficacia y la mejora
continua de sus procesos, dentro del marco normativo y legal aplicable en materia de
calidad, desarrollo sustentable, seguridad y salud en el trabajo.
II.
OBJETIVOS
Según su decreto de creación y su modificación, el Instituto de Investigaciones Eléctricas
(IIE) tiene los siguientes objetivos:








Realizar y promover la investigación científica, el desarrollo experimental y la
investigación tecnológica, con la finalidad de resolver los problemas científicos y
tecnológicos relacionados con el mejoramiento de la industria eléctrica.
Contribuir a la difusión e implantación, dentro de la industria eléctrica, de aquellas
tecnologías que mejor se adapten al desarrollo económico del país.
Mantener relaciones efectivas con instituciones similares de otros países y con
institutos académicos y de investigación tecnológica en el país.
Impartir cursos de especialización y actualización de conocimientos en ciencia,
tecnología y administración industrial en el área de la industria eléctrica.
Brindar asesoría a la Comisión Federal de Electricidad (CFE), a la industria de
manufacturas eléctricas y a las compañas de ingeniería y de servicios de consultoría
relacionadas con la industria eléctrica.
Proponer a la Secretaría de Energía (SENER) y a la CFE, programas de investigación
aplicada y tecnológica, y los correspondientes planes de operación, inversión y
financiamiento a corto, mediano y largo plazo.
Patentar y licenciar las tecnologías desarrolladas y los resultados de la investigación
que obtenga y que resulten procedentes.
Realizar actos conexos con los anteriores y los demás que se fijen en el estatuto del
Instituto.
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III.
ORGANIZACIÓN
El Instituto de Investigaciones Eléctricas establece su estructura organizacional, con la cual
asegura el cumplimiento y desempeño de las funciones para la consecución de metas y
objetivos, buscando fortalecer los frentes tecnológicos institucionales a través de los
cuales transfiere los procesos, equipos y sistemas que sus usuarios demandan, en su
Manual de Organización
Las áreas en las que el IIE basa su quehacer científico son: la eficiencia energética a través
de las energías renovables y las energías alternas; la automatización, la confiabilidad y la
seguridad, las tecnologías de información, capacitación y entrenamiento, la planeación y
la expansión, simulación, y la inteligencia de negocios, apoyándose en la innovación, la
investigación y el desarrollo tecnológico.
III.1 Plantilla de investigadores
El Instituto de Investigaciones Eléctricas se ha consolidado como una de las principales
instituciones de investigación y desarrollo tecnológico de México y de América Latina,
sustentado en su principal pilar: la capacidad tecnológica de su recurso humano, contando
con grupos especializados interdisciplinarios.
La plantilla está integrada por 535 investigadores, de los cuales: 174 pertenecen a
Tecnologías Habilitadoras (DTH), 79 a Energías Alternas (DEA), 113 investigadores a
Sistemas Eléctricos (DSE), 90 a Sistemas Mecánicos (DSM), 42 a Planeación, Gestión de la
Estrategia y Comercialización (DPGEC), 15 a Administración y Finanzas, 18 a la Dirección
Ejecutiva y 4 al Órgano Interno de Control.
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El 19.1% cuenta con grado de doctor, el 37.8% con maestría, el 43.2% nivel licenciatura. 18
% sin estudios profesionales, en su mayoría ingenieros. La especialidad predominante es la
Ingeniería Electromecánica, pero también se cuenta con especialistas en Informática y
Optimización, Química y Materiales, Energía Nuclear y Ciencias Básicas, Ingeniería Civil y
Ciencias de la Tierra.
El promedio de edad es de 45.9 años y el promedio de experiencia es de 21 años.
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III.2 Organigrama
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IV.
CALIDAD Y COMPETITIVIDAD
En el contexto contemporáneo es fundamental que todo proveedor de productos y
servicios esté respaldado por un sistema de gestión integrado que garantice al cliente la
satisfacción de sus necesidades y asegure la calidad de sus productos y servicios mediante
el control y mejoramiento continuo de los procesos. La presencia de un sistema de gestión
integrado aumenta la confianza en los clientes y demuestra la madurez de la empresa.
A más de treinta años de haber iniciado sus operaciones y de ofrecer servicios y productos
innovadores y de alta calidad, el Instituto de Investigaciones Eléctricas refuerza su
compromiso de calidad, la protección del medio ambiente, así como con la seguridad y la
salud de los trabajadores, mediante su Sistema de Gestión Integrado, el cual cumple las
normas ISO 9001:2008, ISO 14001:2004 y NMX-SAST-001-IMNC-2008.
Asimismo, gracias a sus esfuerzos por promover una cultura de calidad tanto en la
organización, como para sus clientes, el IIE se hizo acreedor al Premio Morelos a la Calidad
y Competitividad 2009.
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El IIE cuenta con las calificaciones como proveedor confiable de PEMEX y de la Central
Nucleoeléctrica de Laguna Verde (CNLV) de la CFE, en la Norma 10CFR50.
Estas certificaciones y calificaciones demuestran la madurez de nuestro Sistema de
Gestión Integrado y ratifican la experiencia suficiente para enfrentar problemas y
proporcionar las soluciones que requiere el sector energético.
De acuerdo con los nuevos enfoques de gestión, el IIE ha evolucionado hacia un modelo
para gestionar la calidad y la competitividad, dicho modelo contiene los elementos
necesarios para que el IIE logre un desempeño competitivo y de calidad en sus
operaciones.
La implantación del modelo contribuye a la alineación de las capacidades organizaciones
con el rumbo estratégico del IIE, cuyos objetivos principales señalan la creación de valor
para los clientes, el incremento de proyectos y servicios innovadores que representen
ventajas competitivas para el Instituto y que le permitan convertirse en el referente
nacional de centros de investigación y desarrollo tecnológico.
Los logros y avances que se han obtenido en los últimos años, refuerzan el compromiso de
todo el personal para alcanzar los retos que enfrenta el IIE en su camino hacia su
consolidación como referencia nacional en innovación.
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12
V.
CONVENIO DE ADMINISTRACIÓN POR RESULTADOS
En términos de lo establecido en el artículo 59 de la Ley de Ciencia y Tecnología,
publicado en el Diario Oficial de la Federación el 21 de agosto de 2006, el Instituto de
Investigaciones Eléctricas, en conjunto con la Secretaría de Energía, el Consejo Nacional
de Ciencia y Tecnología, la Secretaría de Hacienda y Crédito Público, y la Secretaría de la
Función Pública, celebró un Convenio de Administración por Resultados (CAR), el cual
tiene por objeto: mejorar las actividades, alcanzar la metas, lograr los resultados
programados y convenidos, tener una actuación y un ejercicio de gasto y rendición de
cuentas más eficiente y transparente, así como vincular la administración por resultados
e impactos con el monto del presupuesto que se asigne. Dicho Convenio se evalúa de
acuerdo con once indicadores estratégicos.
Se muestra la evaluación del Convenio de Administración por Resultados al primer
trimestre de 2011, la cual se situó en el rango de “Excelente”. Cabe destacar que desde la
firma del convenio en 2003 se han logrado evaluaciones trimestrales en el rango de
“Excelente”.
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Indicadores
1. Publicaciones en revistas arbitradas (nacionales e internacionales)
2. Facturación por proyectos de innovación
3. Sustentabilidad financiera (cobranza)
4. Gasto dedicado a la investigación aplicada
5. Ingresos por alianzas)
6. Generación de inventiva
7. Comercialización de inventiva
8. Vinculación con el sector privado
9. Satisfacción del cliente
10. Porcentaje de inversión en infraestructura de laboratorios
11. Personal de investigación con posgrado
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VI.
CAPACIDAD TECNOLÓGICA
VI.1 Energías Alternas
En Energías Alternas se desarrollan metodologías y programas para la exploración,
desarrollo y explotación de los recursos energéticos del subsuelo, tanto petroleros como
geotérmicos; tecnologías para el aprovechamiento de los recursos energéticos no
convencionales (energía solar, viento, biomasa y microhidráulica), así como metodologías
para la operación segura y confiable de centrales nucleoeléctricas e instalaciones
petroleras.
Nuestras más recientes contribuciones incluyen la implementación de sistemas
fotovoltaicos, conectados a la red eléctrica en zonas de clima extremoso, la generación de
energía eléctrica vertida a la red desde sistemas fotovoltaicos trifásicos y el monitoreo de
producción de pozos petroleros, a través de sistemas híbridos autónomos a base de
energías renovables. Además se consolidó el Centro Regional de Tecnología Eólica, que
será el centro de capacitación nacional para el aprovechamiento óptimo del recurso eólic
o del Istmo-Golfo.
Usando las nuevas tecnologías del área de confiabilidad y seguridad, se continúa
ofreciendo el apoyo en la determinación de causa-raíz de eventos que provocan la
producción diferida del petróleo crudo, así como de mantenimiento basado en la
confiabilidad, en centros de procesamiento de gas. Para la Central Nucleoeléctrica Laguna
Verde (CNLV), se desarrolló el modelo termohidráulico de la Vasija del reactor, el cual
permite evaluar con anticipación condiciones operacionales normales y transitorias.
En el área de geotermia se realizan estudios geológicos e hidrogeoquímicos, que sirven de
Apoyo para dar seguimiento a las condiciones de yacimientos geotérmicos bajo
explotación y para programación de nuevos pozos. Asimismo se realizan estudios para el
control de la invasión de aguas congénitas durante la explotación de yacimientos de
hidrocarburos.
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Nuestras acciones contemplan los aspectos económicos, ambientales y sociales, y
nuestros proyectos tienen la finalidad de disminuir los costos de generación de
electricidad utilizando energía nuclear y energías renovables, manteniendo niveles
adecuados de seguridad en la operación.
Se continuará trabajando en los aspectos asociados con la explotación de fuentes
renovables de energía, el aprovechamiento de los recursos energéticos y con las acciones
encaminadas a la protección ambiental y la confiabilidad de las instalaciones del sector
energético.
VI.2 Tecnologías habilitadoras
En la división de tecnologías habilitadoras se cuenta con la capacidad de desarrollar y
aplicar tecnologías de soporte, tales como instrumentación, medición, control,
telecomunicaciones, simulación, sistemas informáticos operativos, gerenciales y para
capacitación, entre otras. Estas tecnologías son esenciales para que los distintos
elementos de los procesos sustantivos de la industria eléctrica: generación, transmisión,
distribución y comercialización, se desempeñen adecuadamente y coadyuven a la
eficiencia energética esperada en el sector. Estas capacidades son aplicables a otras
industrias con necesidades afines.
Se realizan modernizaciones de los sistemas de control de unidades para la generación de
electricidad y de otros procesos, con el fin de restablecer la operación eficiente de los
mismos; se diseñan, construyen y se ponen en operación sistemas integrales de medición
con capacidad para lectura remota, detección de ilícitos y balance de energía, que pueden
contribuir a la reducción de pérdidas; se construyen modelos tridimensionales de las
instalaciones para distintos procesos con aplicaciones de soporte al diseño, al
mantenimiento y a la modernización de las propias instalaciones, además de apoyar en la
capacitación del personal de construcción, mantenimiento y operación de las mismas.
Adicionalmente se desarrollan tecnologías de apoyo inteligente en línea para la
supervisión, operación, automatización, mantenimiento predictivo, diagnóstico, detección
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y remediación de fallas de los procesos y sistemas asociados con la industria eléctrica. Con
estas tecnologías se contribuye a mejorar la eficiencia, continuidad y calidad del servicio
del suministro de energía eléctrica.
Ante la creciente demanda de competitividad a la que se enfrentan las empresas del
sector, se contribuye desarrollando sistemas avanzados de capacitación, tales como
simuladores dinámicos para entrenamiento de operadores, sistemas tutores inteligentes
para auto-capacitación y capacitación a distancia, sistemas no inmersivos e inmersivos
basados en realidad virtual, entre otras, los cuales son aplicables para la enseñanza de
conocimientos o para el desarrollo de habilidades del personal de operación,
mantenimiento, ingeniería y otros, constituyendo un elemento estratégico para mantener
y actualizar las competencias del personal especializado que las empresas necesitan para
mantenerse funcionando con estándares mundiales de eficiencia y calidad.
En otro rubro, se aportan soluciones tecnológicas para apoyar a los niveles gerenciales y
directivos de las empresas del sector eléctrico, desarrollando sistemas informáticos de
vanguardia para la gestión operativa y estratégica de las empresas, con funciones y
elementos tales como portales corporativos, planeación estratégica, tableros de control,
administración del conocimiento y la tecnología, gestión de la calidad, minería de datos,
alertas móviles y agentes inteligentes, entre otros.
Se continuará enfocando las líneas de investigación y desarrollo sobre estas tecnologías de
soporte, en los aspectos que den mayor valor a las empresas del sector eléctrico en
particular, y del sector energetic en general, apoyándolas para alcanzar sus metas de
competitividad, eficiencia y calidad.
VI.3 Sistemas Eléctricos
En Sistemas Eléctricos se desarrollan metodologías y programas para la planeación de la
expansión del sistema eléctrico con acotamiento de riesgos, que contemplan los aspectos
económicos y ambientales, y en un futuro, los sociales.
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Usando las nuevas tecnologías de electrónica de potencia y de información se han llevado
a cabo proyectos para el diagnóstico de equipos eléctricos mayores, como generadores y
transformadores, en plantas y subestaciones, los cuales tienen la finalidad de disminuir los
costos de diagnóstico y de prevenir, con mucha mayor anticipación que con las prácticas
tradicionales, las posibles fallas catastróficas.
Las salidas que ocurren en la red de transmisión, pueden ocasionar la suspensión de los
servicios en amplias zonas geográficas, de allí la importancia de hacer las instalaciones
más robustas. Esto se ha logrado, entre otras cosas, gracias a la instalación de
apartarrayos, desarrollados por el IIE, en líneas críticas de transmisión. Actualmente y en
el futuro se trabajará en la caracterización y diseño de electrodes de conexión a tierra,
que tendrán como fin disminuir drásticamente la salida de las líneas en zonas
problemáticas del país. También se analiza el impacto de la superconductividad y la
transmisión flexible en corriente alterna, en las redes de transmisión y distribución.
Para la industria se trabaja en herramientas que permitan contar con un suministro
confiable de electricidad y que contribuyan al ahorro de energía eléctrica.
Se continuará trabajando en los aspectos eléctricos asociados a la explotación de fuentes
renovables de energía, tales como las normas de interconexión con la red eléctrica y el
desarrollo de generadores eoloeléctricos, además que participará en las actualizaciones
de las Normas Oficiales Mexicanas relacionadas con la eficiencia energética, así como en
el desarrollo de futuras normas, como la de energía en espera.
VI.4 Sistemas mecánicos
Las actividades de Sistemas Mecánicos están orientadas hacia el uso sustentable de las
fuentes primarias de energía en generación eléctrica, a la seguridad de las estructuras del
sector energético y al uso óptimo de los activos del sector energético en generación.
Uso sustentable de fuentes primarias de energía
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Se tienen varios proyectos de investigación sobre emulsificación de residuales de
refinación y crudos pesados, para aprovechar los recursos petroleros del país, sobre
tecnologías de gasificación de combustibles para el aprovechamiento de combustibles
sólidos y además, sobre tecnologías que facilitan la separación del bióxido de carbono.
En este mismo rubro se ha venido apoyando a la Secretaría de Energía (SENER) y a la
Comisión Federal de Electricidad (CFE), en la planeación de la expansión del sistema
energético nacional, incluyendo la expansión de la capacidad de generación del sector
eléctrico, de la red de transmisión, del sector de distribución de hidrocarburos y del
sistema nacional de refinación, para lo que se ha trabajado en colaboración con el
Instituto Mexicano del Petróleo (IMP). Se han hecho evaluaciones del riesgo derivado de
la volatilidad de precios de combustibles, para distintas combinaciones de tecnologías que
se utilicen en la expansión del sector.
Dentro del concepto de uso sustentable de recursos energéticos se es líder en el
desarrollo de ingeniería para el uso eficiente de energía, mediante la aplicación de
sistemas como la cogeneración en plantas industriales.
Seguridad de estructuras del sector energético
Se han desarrollado metodologías para diseñar y evaluar la seguridad de estructuras del
sector energético, tales como torres de transmission eléctrica, sistemas de ductos de
conducción de hidrocarburos, cortinas de presas y cimentaciones de máquinas y edificios.
Se desarrollan las nuevas versiones de los capítulos enfocados a diseño por sismo y por
viento del Manual de Obras Civiles de la CFE, que son la referencia fundamental para estos
diseños en todo el país.
Se desarrollan proyectos aplicando metodologías de inspección y pruebas, tanto
destructivas como no destructivas, para evaluar el grado de integridad mecánica de las
estructuras y para diagnosticar la operación de los sistemas de protección contra la
corrosión cuando éstos existen.
Uso óptimo de los activos del sector energético
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Se tienen importantes proyectos para desarrollar tecnologías de rehabilitación en sitios de
componentes de turbinas de vapor, de gas e hidráulicas, que permiten reducir los tiempos
de mantenimiento y, por ende, incrementar la disponibilidad de los equipos.
Se han desarrollado sistemas de monitoreo y análisis de turbomaquinaria para identificar
posibles fallas desde sus inicios y poder corregirlas oportunamente y se están
desarrollando sistemas automáticos de inspección y evaluación de vida residual de
componentes de turbinas y de generadores de vapor. Estos equipos son un soporte
importante para los servicios que se ofrecen en diagnóstico de centrales y apoyos en los
programas de mantenimiento del sector.
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VII. LINEAS DE DESARROLLO TECNOLÓGICO
VII.1 Fuentes renovables de energía
Descripción
Celdas de combustible e hidrogeno; Energía solar fotovoltaica; Sistemas termosolares a
concentración; Bioenergía; Tecnología eólica; pequeñas centrales hidroeléctricas;
Exploración; Plantas híbridas solar-eólico-diesel. Sistemas fotovoltaicos autónomos y
conectados a red (desarrollo de especificaciones técnicas, pruebas en laboratorio de
sistemas y componentes, estudios estratégicos para aplicación masiva). Sistemas eólicos
aislados para aplicaciones específicas. Centrales eoloeléctricas (diseño detallado, estudios
de impacto ambiental, asesoría para la formulación de permisos de construcción y
operación, formulación de proyectos constructivos atendiendo a normas y costos
nacionales). Plantas helioeléctricas interconectadas o aisladas. Sistemas anaerobios de
tratamiento de residuos orgánicos. Ingeniería de pequeñas centrales hidroeléctricas.
Desarrollo y Explotación de recursos geotérmicos.
Investigación & desarrollo + innovación (i & d + i)
 Realiza investigación y desarrollos tecnológicos en las áreas de exploración y
explotación de los recursos energéticos del subsuelo y fuentes de energía
renovables
Capacidades tecnológicas
En Energías Alternas:
 Pequeños aerogeneradores y aerobombas.
 Sistemas híbridos solar-eólico.
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 Sistemas híbridos solar fotovoltaico.
 Filtros y digestores anaerobios.
 Subsistemas de control para pequeñas instalaciones de fuentes no convencionales
de energía.
 Sistemas de evaluación y seguimiento operacional de instalaciones de fuentes no
convencionales de energía.
 Estudios de factibilidad económica de aplicaciones específicas.
 Estudios para el desarrollo de normas y especificaciones de sistemas.
 Ingeniería y Consultaría en: Plantas híbridas solar-eólico-diesel. Sistemas
fotovoltaicos autónomos y conectados a red (desarrollo de especificaciones
técnicas, pruebas en laboratorio de sistemas y componentes, estudios estratégicos
para aplicación masiva). Sistemas eólicos aislados para aplicaciones específicas.
Centrales eoloeléctricas (diseño detallado, estudios de impacto ambiental, asesoría
para la formulación de permisos de construcción y operación, formulación de
proyectos constructivos atendiendo a normas y costos nacionales). Plantas
helioeléctricas interconectadas o aisladas. Sistemas anaerobios de tratamiento de
residuos orgánicos. Ingeniería de pequeñas centrales hidroeléctricas
En Geotermia:
 Exploración de recursos geotérmicos
 Estudios de propiedades petrofísicas y mecánicas en núcleos de perforación a
condiciones de yacimiento
 Servicios Geológicos
 Estudios isotópicos para definir el origen y la migración hidráulica de las aguas de
formación en yacimientos petroleros
 Simulación de flujo multifásico en régimen dinámico
 Caracterización de formaciones y pozos
 Desarrollo de modelos conceptuales del yacimiento y estudios relacionados con su
explotación
 Estudios de impacto ambiental
 Aprovechamiento de fluidos de mediana y baja entalpía
 Servicios varios: Cursos de entrenamiento y capacitación; determinación de
propiedades físicas, mecánicas, térmicas, eléctricas y de transporte de fluidos en
22
materiales como rocas, cementos, metales, polímeros y aislantes térmicos;
determinación de propiedades mineralógicas, petrográficas y texturales de
materiales sólidos; medición de oxígeno-18 y deuterio de agua, deuterio de H2 y
CH4; análisis químico de líquidos, gases y rocas, mineralogía por difracción de
rayos-X
Proyectos representativos
En Energías Alternas:






Plan de Acción para Eliminar Barreras para el Desarrollo de la Generación
Eoloeléctrica en México.
Sistema de Información Geográfica de la Republica para recursos renovables
Laboratorio Nacional para la evaluación de los Recursos Energéticos
Proyecto Fotovoltaica
Diseño y desarrollo de una máquina eólica mexicana
Estudio de Mercado del Potencial de Sistemas de Cogeneración en México
En Geotermia:











Determinación de parámetros mecánicos, físicos y químicos de rocas en los
campos geotérmicos de los Azufres y de los Humeros, en Puebla
Determinación en el laboratorio de minerales hidrotermales y parámetros de
formación de muestras del campo geotérmico en Cerro Prieto
Estudio de inclusiones fluidas en el campo geotérmico de Ahuachapán, El Salvador
Evaluación del potencial de generación eléctrica de los recursos geotérmicos de
México
Prospectos para generación eléctrica a partir de recursos geotérmicos
Estudios isotópicos
Estudios geoquímicas líquidos y gases
Evaluación del potencial inicial
Selección de las áreas con recursos técnica y económicamente explotables
Modelos conceptuales que permitan reducir riesgos de perforar pozos fallidos
Evaluación inicial del potencial de un recurso geotérmico
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Productos:
En Energías Alternas:






Desarrollo de normas y especificaciones para interconexión a red de sistemas
fotovoltaicos
Evaluación del desempeño de sistemas fotovoltaicos conectados a red o fuera de
red
Estudios de penetración a red de sistemas fotovoltaicos en la modalidad de
generación distribuida
Prueba y caracterización de sistemas fotovoltaicos
Desarrollo de componentes avanzados para el balance de sistema de pequeñas
centrales fotovoltaicas conectadas a red
Desarrollo de soluciones integrales con base en generaciones fotovoltaicos
En Geotermia:








Estudios isotópicos
Estudios geoquímicas de líquidos y gases
Evaluación del potencial inicial
Selección de áreas de recursos técnica y económicamente explotables
Mejores modelos para reducir riesgos de perforar pozos fallidos
Evaluación inicial confiable del potencial de recursos geotérmicos
Desarrollo de modelos conceptuales
Evaluación de recursos geotérmicos
VII.2 Automatización de procesos
Descripción
El IIE integra tecnologías para optimizar de forma confiable y segura funciones de
medición, adquisición, protección, control, operación, supervisión y diagnóstico de
24
procesos mediante equipos y sistemas, en áreas como generación, transmisión,
distribución y uso de la energía eléctrica en los sectores eléctrico y de hidrocarburos.
Investigación & desarrollo + innovación (i & d + i)





Sistemas de Control Supervisorio y de Adquisición de Datos (SCADAS)
Sistemas de Control Distribuido (SCD)
Sistemas Integrados de Seguridad
Sistemas de información, monitoreo y diagnóstico inteligentes
Sistemas de Automatización
Capacidades tecnológicas
 Análisis de factibilidad técnica-económica de automatización de:
• Centrales generadoras de energía,
• Subestaciones
• Redes de distribución
• Sistemas de transporte y distribución de hidrocarburos
 Desarrollo e implementación de esquemas de control y estrategias de
automatización avanzados
 Redes eléctricas Inteligentes (Smart Grids) y micro-redes inteligentes
 Sistemas de información inteligentes para monitoreo, supervisión, diagnóstico,
control, protección y asistencia al operador en tiempo real
 Sistemas de medición avanzada de energía y de parámetros eléctricos
 Mantenimiento y modernización de sistemas de instrumentación, control,
seguridad y comunicaciones
 Sistemas de diagnóstico de fallas en turbogeneradores y equipos auxiliares
 Desarrollo e integración de medidores y sensores virtuales
 Diseño, especificación, evaluación e integración de sistemas de extinción de
incendios y de detección de gases combustibles o tóxicos.
 Elaboración de especificaciones y bases de licitación:
• Revisión
• Evaluación técnica de ofertas
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• Supervisión de pruebas en fábrica y en sitio
 Servicios de consultoría y capacitación especializada
Proyectos representativos
 Adquisición de datos en tiempo real para la valoración del sistema de tracción y
control en el sistema de transporte colectivo metro
 Modernización y automatización de equipos de medición y sistemas del LAPEM de
CFE
 Diagnóstico de falla en elementos de potencia de una locomotora diesel-eléctrica
de Alstom
 Análisis de datos en tiempo real del comportamiento del turbogenerador TG1 de
Procter&Gamble
 Análisis de datos para la obtención de las curvas de arranque de un
turbogenerador en la C.T.G. Laguna Chávez de CFE
 Monitoreo remoto y diagnóstico del sistema de control de un aerogenerador G52
en la planta eolo-eléctrica La Venta.
 Sistema Integral de Información de Proceso (Central Nuclear Laguna Verde)
 Especificación del Perfil IEC 61850 para CFE-Distribución
 Especificación del sistema digital de monitoreo y control de pozos petroleros
 Simulador del sistema eléctrico de distribución para centros de control de
distribución para CFE
Productos
 Sistema Integral de Seguridad y Protección Ambiental
 Sistema de medición y monitoreo de pozos en tiempo real
 SCADAs y sistemas de control para centrales de generación y subestaciones
eléctricas
 Sistema móvil para monitoreo, diagnóstico y valoración de sistemas de control de
turbogeneradores
 Sistemas de control de las unidades turbogas de CFE en las centrales: Cancún,
Laguna-Chávez, Mérida II, Nachi-Cocom, Nizuc y Xul-Ha (en proceso)
26




Sistema inteligente de medición de energía (Smart Grid)
Sistema de monitoreo remoto de protecciones
Centro de monitoreo y análisis de distribución
Submedición portátil - calibración de medidores
VII.3 Capacitación y herramientas avanzadas de capacitación
Descripción
Se diseñan y aplican programas de estudio especializados acorde con las necesidades
específicas de las empresas del sector energético, así como se desarrollan herramientas
avanzadas para la capacitación asistida por computadora.
Investigación & desarrollo + innovación (i & d + i)




Simuladores de alcance total, parcial o de tarea específica
Sistemas de capacitación basados en realidad virtual
Sistemas tutores inteligentes de capacitación a distancia basados y multimedia
Sistemas de administración de capacitación basados en objetos reusables de
aprendizaje
Capacidades tecnológicas
•
•
•
•
Diseñar, preparar e impartir cursos de capacitación especializada a la medida de
las necesidades del sector energético.
Impartir conocimientos de frontera tanto en el estado del arte como en el estado
de la práctica.
Desarrollar sistemas de capacitación especializada para procesos específicos, con
base en distintas tecnologías de vanguardia, para la capacitación, adiestramiento y
entrenamiento de personal operativo.
Desarrollo y actualización de simuladores de alcance total, parcial o de principios
básicos que permitan la capacitación de personal en la operación de centrales
generadoras de energía eléctrica y de procesos industriales.
27
•
•
•
•
•
Desarrollo de emuladores de tiempo real de sistemas de centrales generadoras y
de procesos industriales para probar equipos, analizar su comportamiento y
capacitar a ingenieros de pruebas.
Generar escenarios virtuales interactivos para la capacitación y entrenamiento de
tareas de alto riesgo, que permitan al capacitado a familiarizarse a las situaciones
habituales en el trabajo y anticiparse a situaciones de emergencia y de falla que
pudieran presentarse eventualmente.
Desarrollo de maquetas electrónicas para facilitar la toma de decisiones y como
herramienta de capacitación.
Servicios de Información Tecnológica (biblioteca digital; bases de datos
bibliográficas y de referencias)
Asesoría sobre temas selectos de desarrollo tecnológico e investigación
Proyectos representativos
 Sistema para adiestramiento y capacitación a los trabajadores en la ejecución de
maniobras riesgosas en ambientes virtuales seguros:
o ALEn3D AT
o ALEn3D MT
o Líneas subterráneas
o Subestaciones
 Aprend-e Sistema Editor de Objetos Reutilizables.
 SIC Sistema Institucional de Capacitación.
 SAAP Sistema de Administración del Aprendizaje.
 Ambiente gráfico para el desarrollo de modelos para simuladores de
entrenamiento.
 Simulador para análisis de calderas.
 Simulador de sistemas de una unidad de ciclo combinado, con seguimiento a la
operación del usuario.
 Simulador de sistemas de una unidad dual, con seguimiento a la operación del
usuario.
 Simulador para entrenamiento de operadores de una planta de ciclo combinado de
450 MW.
 Simulador para entrenamiento de operadores de una planta turbogás de 150 MW.
28
 Simulador prototipo de procesamiento de hidrocarburos de una plataforma de
Pemex Exploración y Producción.
 Simulador de una unidad geotermoeléctrica de 25 MW (alcance total y para aula).
 Simulador de una planta termoeléctrica con control en pantallas.
 Simulador de sistemas de una unidad de combustible fósil de 300 MW
 Elaboración de procedimientos de operación, servicios de información y
entrenamiento técnico a ingenieros y operarios eléctricos de PEMEX Exploración y
Producción, Región Sur
Productos
 Simuladores de alcance total con tableros de réplica de un cuarto de control
 Simuladores parciales o de tareas específicas
 Simuladores de alcance total basados en interfaces gráficas de los sistemas de
control distribuido y diagramas interactivos de proceso
 Sistema de capacitación para el mantenimiento de líneas de transmisión de 230 kV
y 400 kV
 Sistema de realidad virtual para el mantenimiento de líneas energizadas de media
tensión (Alen 3D MT)
 Sistema de realidad virtual para el mantenimiento y puesta a punto de
subestaciones
 Sistema de realidad virtual para el mantenimiento de líneas subterráneas
 Sistemas especializados de capacitación por computadora en sitio y a distancia,
basados en tutores inteligentes y multimedia
 Sistema de capacitación para operadores de compensador estático de Vars y
compensador serie paralelo, aplicado a simulación dinámica
 Sistema institucional de capacitación de la CFE
 Sistema de administración de contenidos de cursos basados en objetos reusables
de Aprendizaje (Aprend-e)
 Curso de capacitación:
o Cogeneración para la industria petrolera
o Ciclos combinados
o Sistemas de combustión para Generadores de Vapor
o Simuladores para el diseño y caracterización de sistemas de generación y
cogeneración
o Uso de simuladores que modelan sistemas y redes de tuberías
29
o Especialización en metrología y curso de especialización en esquemas de
medición en sistemas eléctricos de potencia (Especialización y maestría en
metrología)
o Especialización en tecnologías de la información
o Temas relativos a sistemas eléctricos de potencia
o Cursos especializados en técnicas innovadoras para el diagnóstico de
equipos eléctricos de potencia
 Curso de capacitación especializada a los ingenieros de distribución, con la
finalidad de que el sector eléctrico cuente con los recursos humanos actualizados
que propongan y desarrollen proyectos para un mejor uso de los recursos
eléctricos existentes, mejorar los índices de confiabilidad (TIU, ATIU, etc.),
planificar la operación de la red de distribución en el corto plazo, apoyándonos en
el uso y aplicación de herramientas de ingeniería de distribución.
 Preparación e impartición de cursos de capacitación, relativos a subestaciones y
líneas de transmisión: equipos eléctricos primarios, subestaciones aisladas en gas
SF6, sistemas HVDC, maquetas electrónicas de SE's y LT's, parámetros eléctricos de
LT's, criterios de diseño de LT's con PLS-CADD
VII.4 Confiabilidad
Descripción
Entendiendo la problemática del sector energético y los lineamientos estratégicos, se
aplica el conocimiento y experiencia con el desarrollo de tecnologías y metodologías
innovadoras que directamente repercuten en una mayor confiabilidad, seguridad y
disponibilidad de las instalaciones en procesos críticos.
Investigación & desarrollo + innovación (i & d + i)
 Diseño de sistemas de generación de energía eléctrica y cogeneración basados en
confiabilidad
 Metodologías para gestión del mantenimiento (RCM)
30
 Metodologías pera determinar la confiabilidad operativa de sistemas de
generación de energía eléctrica y cogeneración
 Metodologías para análisis causa – raíz de fallas
 Metodologías para establecer la integridad mecánica de sistemas estáticos y
dinámicos
 Metodologías para determinar la vida útil de componentes de turbogeneradores y
generadores de vapor
 Sistemas para la adquisición de datos y evaluación de índices de desempeño para
determinar la confiabilidad operativa de sistemas de generación
 Metodología para maquetas electrónicas de subestaciones y líneas de transmisión
que facilitan la toma de decisiones y como herramienta de capacitación.
 Metodología para el análisis probabilístico de riesgo en la planeación de la
operación del Sistema Eléctrico Nacional (SEN)
 Sistema en tiempo real que monitorea los niveles de contaminación en el
aislamiento en líneas y subestaciones.
 Desarrollo de metodologías y sistemas para el diagnóstico de generadores con el
objetivo de optimizar su operación
 Diseño y fabricación de instrumentos para el diagnóstico de equipo eléctrico de
potencia
 Técnicas multidisciplinarias para el diagnóstico y análisis del estado operativo de
subestaciones aisladas en gas
 Modelo de planeación de la expansión de los sistemas de generación y transmisión
de energía eléctrica
 Plataformas digitales modernas para la automatización de centrales eléctricas.
 Desarrollo de tecnologías y procedimientos para apoyar al sector eléctrico en la
estimación de vida útil, rediseño de componentes para mejorar la eficiencia y
confiabilidad y rehabilitación de los componentes para extender su vida útil y
reducir costos de mantenimiento.
Capacidades tecnológicas
•
•
Diseño de sistemas computacionales para evaluar la confiabilidad operativa de
sistemas de cogeneración y generación eléctrica
Procedimientos para evaluar la vida útil de componentes de turbogeneradores,
generadores de vapor y ductos
31
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Diseño de sistemas para la adquisición de datos y evaluación de índices de
desempeño para determinar la confiabilidad operativa de sistemas de generación
Desarrollo de sistemas para el monitoreo de turbinas, generadores y sistemas de
enfriamiento
Análisis de factibilidad técnica-económica y análisis de riesgo para el diseño y
reconfiguración de:
 Centrales generadoras de energía,
 Subestaciones
 Redes de distribución
 Sistemas de transporte y distribución de hidrocarburos
Desarrollo de modelos y metodologías innovadoras, que facilitan la aplicación de
tecnologías de vanguardia, para mantener las redes eléctricas eficientes, seguras y
confiables
Diseño y especificación de esquemas industriales de protección ante descargas
atmosféricas
Integración de metodologías y herramientas para asegurar la calidad del servicio
eléctrico con criterios de rentabilidad, considerando el impacto en el medio
ambiente
Solución a problemas de contaminación del aislamiento externo en líneas y
subestaciones eléctricas
Diagnóstico especializado mediante técnicas innovadoras, tanto en línea, como
fuera de línea, para determinar el estado del equipo y proveer apoyo para su
rehabilitación.
Especificación de equipos y supervisión de la puesta en servicio
Diseño de laboratorios móviles para el diagnóstico en sitio de equipos eléctricos
Diseño y fabricación de instrumentación para el diagnóstico de equipo eléctrico
Desarrollo de sistemas informáticos para la administración del mantenimiento y
análisis de procesos de deterioro
Estudios electrotécnicos del impacto de la operación de redes eléctricas sobre la
vida útil de equipo eléctrico principal y métodos para reducirlo
Diagnóstico de la etapa de conmutación de compensadores estáticos de VAR.
Desarrollos tecnológicos y servicios especializados para incrementar la
confiabilidad y eficiencia en el uso de la electricidad en sistemas eléctricos
Estudios especializados para incrementar la confiabilidad, seguridad y calidad en el
uso de energía eléctrica en sistemas eléctricos
32
•
•
•
•
•
•
•
•
Elaboración de especificaciones y bases de licitación de equipos
Evaluación técnica de ofertas
Asesorías, estudios y desarrollo de software especializado para la planeación
económica de la operación de sistemas eléctricos
Realización de estudios electrotécnicos a sistemas eléctricos interconectados y
sistemas eléctricos industriales
Servicios de consultoría y capacitación especializada
Desarrollo de sistemas computarizados para el diagnóstico y análisis dinámico de
turbomaquinaria
Procedimientos para la rehabilitación y extensión de vida útil de turbomáquinas
Estudio del comportamiento estructural y Análisis fluido-dinámico de
turbomaquinaria
Proyectos representativos
 Sistema para evaluar la confiabilidad operativa en plantas de Cogeneración de
Salamanca (CFE – PEMEX Refinación)
 Sistema para evaluar la confiabilidad del parque de plantas generadoras de la
Comisión Federal de Electricidad
 Análisis probabilístico de riesgo en la planeación de la operación del Sistema
Eléctrico Nacional
 Factibilidad de la interconexión entre el Sistema Interconectado Nacional y Baja
California Sur
 Estudio de zonas de alta incidencia de descargas atmosféricas, en líneas de
transmisión de 230 kV y 400 kV y la aplicación de soluciones
 Diagnóstico para la protección contra descargas atmosféricas en el área de tanques
de almacenamiento de producto y casas de bombas de la refinería “Gral. Lázaro
Cárdenas del Río”, en Minatitlán, Veracruz
 Evaluación de la eficiencia de equipos de protección contra tormentas eléctricas,
con base en la física del rayo
 Estudio para la protección integral contra tormentas eléctricas de plataformas
marinas de PEMEX
33
 Diseño del sistema de puesta a tierra y blindaje electromagnético para el
laboratorio de alta tensión, del Centro de Innovación e Investigación de Equipos
Eléctricos de Potencia (CIIEEP) en Monterrey, Nuevo León
 Investigación y análisis de la vida útil de los aislamientos sintéticos en líneas de
transmisión, en zonas de alta contaminación
 Revisión y propuesta de normatividad para equipos y materiales aplicables a líneas
de transmisión y subestaciones de potencia
 Apoyo y asesoría en el desarrollo de bases técnicas relacionadas con el proyecto de
interconexión México-Guatemala
 Estudio de coordinación de protecciones de sobrecorriente, ajuste y pruebas en
campo de las protecciones del sistema eléctrico de la refinería “Miguel Hidalgo"
 Supervisión técnica de pruebas de puesta en servicio y operacionales a cinco
plantas generadoras de turbogas de 32 MW en el Distrito Federal
 Supervisión de pruebas de puesta en servicio, operación y aceptación de los
equipos eléctricos de cinco plantas de generación de 32 MW
 Desarrollo de instrumentación para la detección de cortos circuitos en
laminaciones de máquinas eléctricas rotatorias
 Diseño del generador eléctrico y sus componentes auxiliares para una máquina
eólica mexicana de 1 a 1.5 MW
 Servicios de diagnóstico de transformadores y equipo primario de subestaciones
 Asimilación de la tecnología para el diagnóstico y mantenimiento de las
subestaciones aisladas en SF6 de las centrales de generación
 Apoyo integral en el diagnóstico, mantenimiento y análisis de eventos de falla de
subestaciones aisladas en gas (GIS) y sus acciones
 Asistencia técnica para el análisis de cargas y suministro eléctrico en el AIKMZ.
 Estudio de repotenciación del área de fuerza no. 1, que consiste en elaborar las
bases de licitación de las fases de implementación de la repotenciación eléctrica de
las áreas de fuerza y servicios auxiliares
 Actualización del sistema eléctrico de potencia y evaluación eléctrica de los
equipos instalados en los sectores ductos Rosarito, Guaymas y del sector ductos
Pacífico
 Implantación en la CFE de la metodología para el diagnóstico de TC's en alta
tensión, mediante la técnica de prueba de baja frecuencia Fase 1: optimización de
la metodología y procedimiento de aplicación en campo
34
 Suministro e instalación de cuatro Sistemas AnGeL para generadores de centrales
termoeléctricas de la CFE
 Desarrollo de instrumentación especializada para la detección de cortos circuitos
en laminaciones de máquinas eléctricas rotatorias
 Análisis de la confiabilidad eléctrica en un complejo petroquímico interconectado
con la red eléctrica
 Modelo de Coordinación Hidrotérmica y Asignación de unidades con restricciones
de seguridad
 Formulación y desarrollo de un modelo de despacho de la generación estocástico y
multianual
 Validación de estrategias operativas de corto plazo
 Desarrollo de equipo, metodología y software para evaluación de vida útil de
rotores de turbinas de vapor
 Diseño y fabricación de un equipo para la rehabilitación de las carcasas de las
turbinas de vapor
 Metodología para determinar la disminución de potencia y eficiencia de las
turbinas de vapor de la CFE
Productos
 Sistema para evaluar la confiabilidad operativa de la Planta de Cogeneración de
Salamanca (CFE – PEMEX Refinación)
 Sistemas de protección ante tormentas eléctricas
 Sistemas y metodologías para mejorar la confiabilidad y eficiencia energética de
sistemas de distribución eléctrica
 Estudios de factibilidad y especificación de elementos para la interconexión a la red
eléctrica de fuentes de generación en media y baja tensión, así como la evaluación
de su impacto en la red eléctrica
 Estudios eléctricos para el incremento de la confiabilidad en la operación de
sistemas eléctricos de Media Tensión
 Estudios eléctricos y especificación de equipos para la factibilidad de
reconfiguración y el diseño de nuevos sistemas eléctricos de Media Tensión
 Pruebas de diagnóstico de equipos eléctricos en línea y fuera de línea
 Sistema de diagnóstico en línea de Generadores eLéctricos AnGeL
35
 Sistema de detección de imperfecciones electromagnéticas en núcleos de
generadores eléctricos
 Sistema para la programación de mantenimiento de unidades generadoras
 Simulador de administración de energéticos y producción y transporte de energía
eléctrica
 Simulador de producción y transporte de energía y análisis de riesgos financieros
 Plataformas digitales modernas para la automatización de centrales eléctricas.
 SCADAs y sistemas de control para centrales de generación y
subestaciones eléctricas
 Sistema móvil para monitoreo, diagnóstico y valoración de sistemas de
control de turbogeneradores
 Sistemas de control de las unidades turbogas de CFE en las centrales
 Asistente Inteligente para la Operación basado en Modelos Probabilistas (ASISTO)
 Sistema inteligente de medición de energía (Smart Grid)
 Sistema de monitoreo remoto de protecciones (SARP)
 Sistema Integral de Información de Procesos (SIIP)
 Tecnología de rehabilitación de componentes de turbinas de gas y compresores.
 Evaluación, rehabilitación y modificación de turbinas hidráulicas.
 Evaluación dinámica y diagnóstico de fallas por el análisis de vibraciones.
 Evaluación de la vida remanente en las turbinas de vapor.
 Repotenciación de turbinas
VII.5 Eficiencia energética y ahorro energético
Descripción
Se desarrollan sistemas que permiten optimizar en forma confiable y segura los procesos
de generación, distribución y consumo de energía eléctrica y térmica. Para ello
estudiamos y reconfiguramos los sistemas aplicando e integrando tecnologías con
36
sinergias en la generación de energía eléctrica y térmica que son de utilidad en los
sectores eléctrico, de hidrocarburos e industrial.
Investigación & desarrollo + innovación (i & d + i)
 Simulación de alternativas aplicables a sistemas eléctricos para el ahorro de
energía
 Modelado para la coordinación de Centrales Hidroeléctricas y Termoeléctricas para
la planeación de su operación a corto y mediano plazo
 Automatismos para administración de la demanda
 Evaluación de ciclo de vida de electrodomésticos para determinar mejoras
tecnológicas eficientes
 Integración de sistemas de cogeneración a la red del Sistema Eléctrico Nacional
(SEN)
 Integración de sistemas de cogeneración a las redes de distribución de energía
eléctrica en industrias
 Sistemas de cogeneración y su integración a procesos productivos en la industria
de hidrocarburos e industrial
 Sistemas que aprovechan sinergias en la generación de energía térmica y eléctrica
 Optimización de la energía térmica y eléctrica en procesos industriales
 Análisis sistémico del comportamiento y desarrollo de técnicas para la
rehabilitación y extensión de vida útil de turbinas
Capacidades tecnológicas
•
•
•
Análisis de factibilidad técnica-económica en:
• Sistemas de cogeneración con vapor y gas
• El uso de vapor residual en las plantas de generación eléctrica para
procesos industriales secundarios
• La optimización de la energía térmica y eléctrica en procesos industriales
Diagnósticos energéticos integrales en los sectores industrial, comercial y
residencial
Desarrollo de modelos computacionales para evaluación de sistemas de
cogeneración aunados a procesos industriales
37
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Desarrollo de modelos de optimización de energía térmica en procesos industriales
Asesoría en la implantación de programas de ahorro de energía eléctrica y térmica
Desarrollo de técnicas de diagnóstico especializadas para la eficiencia energética
en equipos y sistemas
Metodología para determinar la disminución de potencia y eficiencia de las
turbinas de vapor
Desarrollo de automatismos para administración de la demanda
Definición de políticas públicas y normas de eficiencia energética
Optimización del uso de los activos críticos en procesos industriales
Análisis, evaluación, modelado y administración de la demanda en redes eléctricas
Estudios técnicos para modernizar los sistemas de control y supervisión en
centrales de generación
Estudios técnicos para la optimización de la combustión y la disminución de
emisiones contaminantes al medio ambiente
Modelado de dinámica de fluidos para optimizar el diseño de turbinas
Participación en el desarrollo de normas internacionales de eficiencia energética
Evaluación de ahorros energéticos, económicos y ambientales
Diseño de sistemas eficientes de iluminación
Desarrollo de metodologías para diagnóstico de parámetros operativos en
aerogeneradores interconectados a la red
Proyectos representativos
 Bases de usuario para un proyecto de cogeneración en el Centro Procesador y
Transporte de Gas Atasta
 Estudio de factibilidad técnica - económica y bases de usuario de la planta de
cogeneración del Centro Procesador de Gas Nuevo Pemex de PGPB
 Estudios de factibilidad técnica - económica y apoyo en la licitación de la planta de
cogeneración en Salamanca para aprovechar las sinergias entre la Comisión
Federal de Electricidad y la Refinería Ing. Antonio M. Amor de PEMEX
 Apoyo a Petróleos Mexicanos para establecer su programa de generación y uso
eficiente de la energía eléctrica
38
 Estudios de factibilidad técnica - económica y bases de usuario de los nuevos
requerimientos de energía térmica y eléctrica con motivo de los proyectos de
mejora de combustibles en el Sistema Nacional de Refinación
 Impacto de la posible entrada en operación de plantas de cogeneración del sector
petrolero en el Sistema Eléctrico Nacional
 Diagnóstico energético y propuestas de optimización energética de la Terminal
Marítima de Dos Bocas para cumplir con el protocolo de CONUEE
 Análisis del consumo y la demanda para determinar el efecto de la extensión de la
aplicación del horario de verano en el país
 Desarrollo de un modelo eléctrico-térmico a escala para determinar el
comportamiento energético en edificaciones con aire acondicionado
 Revisión de la normatividad en la aplicación de motores de inducción de alta
eficiencia
 Eficiencia de energía en el ciclo de vida total de electrodomésticos
Productos
 Simuladores para balance de masa - energía de los sistemas de generación de
vapor y energía eléctrica de las seis refinerías del Sistema Nacional de Refinación
 Metodología para la determinación de costos de vapor y energía eléctrica de
sistemas de cogeneración
 Modelos computacionales para la determinación de costos de vapor y energía
eléctrica de las plantas de fuerza y vapor de las seis refinerías del Sistema Eléctrico
Nacional
 Modelo de optimización de la energía térmica en procesos industriales mediante
tecnología “pinch”
 Modelo para evaluar la confiabilidad de sistemas de cogeneración
 Metodología para evaluar la integridad y confiabilidad de redes de distribución de
energía eléctrica en instalaciones industriales con la incorporación de sistemas de
cogeneración
 Simulador de ahorro de energía eléctrica
 Sistemas para medir y facturar el servicio eléctrico en consumidores concentrados
 Metodologías para la administración de energía
39
 Metodologías para optimizar la operación de redes eléctricas y sistemas
industriales: diseño y reconfiguración
 Cursos de capacitación integral en eficiencia energética
VII.6 Mecatrónica
Descripción
Se desarrollan sistemas para automatizar tareas repetitivas, riesgosas o ineficientes, así
como para optimizar tareas como: inspección, mantenimiento, transporte, ensamble,
vigilancia o exploración en el sector energético.
Investigación & desarrollo + innovación (i & d + i)
 Automatización de Pruebas no destructivas en componentes mecánicos.
 Desarrollo de automatismos para inspección de paredes de agua en generadores
de vapor
 Desarrollo de automatismos para la inspección de rotores de turbogeneradores de
vapor
 Sistemas robóticos para inspección y vigilancia de áreas restringidas en centrales
de generación.
Capacidades tecnológicas
•
•
•
Diseño, construcción y operación de automatismos para la inspección de espesores
de tubos
Diseño, construcción y operación de robots para la inspección de rotores de
turbogeneradores
Diseño, construcción y operación de automatismos para la inspección de
componentes de generadores de vapor
40
Proyectos representativos
 Sistema automático para inspección de rotores de turbinas.
 Sistema automático de inspección de espesores de tubos de paredes de agua de
generadores de vapor.
 Sistema automático para la inspección de rotores de turbogeneradores.
Productos
 Sonda para inspección borosónica de rotores.
 Robot para la inspección de paredes de agua de generadores de vapor.
 Sistema para inspección de discos y ranuras de sujeción de rotores de turbinas y
raíces de álabes.
 Herramienta de medición de alta temperatura y alta presión para fondo de pozos
con inclinaciones.
VII.7 Laboratorios
Actualmente, en el IIE cuenta con una amplia infraestructura de laboratorios para realizar
investigación y desarrollo tecnológico en los siguientes campos:












Análisis de Combustibles
Combustión
Reactor Flujo Laminar
Turbomaquinaria
Mecánica de Suelos
Químico
Físico Químico
Mecánico
Corrosión y Metalografía
Polímeros y Nanotecnología
Eléctrico Alta Tensión
Equipos Eléctricos
41












Laboratorio de Pruebas a Refrigeradores en Ambiente Controlado
Electrónica y Control
Realidad Virtual
Yacimientos
Rayos X y Emisión
Microtermometría
Isotopía
Geo Química de Fluidos
Fotovoltáico Plataforma S.H.
Micrometeorología
Centro Regional de Tecnología Eólica (CERTE)
Bioenergéticos
Se cuenta también con más de veinte instalaciones experimentales en distintos puntos
geográficos del país, entre las que sobresalen: caracterización de las descargas
atmosféricas, recursos geotérmicos, energía eólica y contaminación de aisladores
externos.
VIII. ALIANZAS Y APOYOS A LA INDUSTRIA
Alianzas estratégicas a nivel nacional e internacional
El instituto de Investigaciones eléctricas es un organismo público dedicado a la innovación
tecnológica y al desarrollo de la investigación científica y aplicada, con el fin de desarrollar
tecnologías aplicables a la industria eléctrica y del petróleo, proveyendo apoyo al sector
energético en los procesos de generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica y en la
mejora de los procesos petroleros.
El IIE promueve los proyectos científicos que desarrolla, apoyándose en las áreas que lo
constituyen, las cuales contribuyen a la promoción, distribución y transferencia tecnológica de sus
proyectos y resultados. El IIE también aplica y transfiere metodologías, análisis y herramientas
especializadas para la eficiencia energética en la Comisión Federal de Electricidad (CFE), petróleos
mexicanos (PEMEX) así como para empresas del sector privado, promocionando el desarrollo de
proyectos de alto impacto.
42
En ambos casos, los procesos energéticos y eléctricos del sector energético mexicano, el IIE provee
ingeniería especializada y diseños conceptuales para apoyar a la industria con el desarrollo de
tecnología específica y soluciones innovadoras.
El IIE tiene convenios con expertos nacionales e internacionales para proveer asesoría en
problemas y situaciones anormales o para revisar diseños, si es solicitado por el cliente.
Adicionalmente, el IIE se mantiene actualizado en las últimas tecnologías y tiene acceso a recursos
de investigación de muchas organizaciones de ingeniería a través de su membresía o asociación
con organizaciones tales como:
























AERI - MABE S.A. DE C.V.
INNOVACIÓN Y DESARROLLO DE ENERGÍA ALFA SUSTENTABLE S.A. DE C.V.
CONSULTORES EN ENERGÍA S.A. DE C.V.
TECNATOM
DOW QUÍMICA MEXICANA
ARTECHE MEDICIÓN Y TECNOLOGÍA (TyT)
ARTECHE TRANSFORMADORES Y TECNOLOGÍA (TyT)
RUHRPUMPEN, S. A DE C. V.
VIAKABLE, S. A DE C.V
SISTEMA DE TRANSPORTE COLECTIVO
DISEÑO Y EQUIPOS ELÉCTRICOS DE MÉXICO S. A DE C. V (DEEMSA)
DISEÑO Y EQUIPOS ELÉCTRICOS DE MÉXICO S. A DE C. V (DEEMSA)
DISEÑO Y EQUIPOS ELÉCTRICOS DE MÉXICO S. A DE C. V (DEEMSA)
TEREFTALATOS MEXICANOS S.A.
PHOENIX CONTACT, S.A
SONNERGIA
DISEÑO EÓLICO Y SOLAR S. DE R. L. DE CV
INSTITUTE ENG ELECTRIC ELECTRONICS MORELOS SECTION S.C
VIP TRAVEL ADVISOR DE CUERNAVACA S.A. DE C.V.
INTELLEGO S.C.
AEROBLADE
EUROPE FOR BUSINESS LTD
BIOFIELDS, S.A.P.1. DE C.V.
WEIDMANN TECNOLOGÍA ELÉCTRICA DE MÉXICO, S.A. DE C.V
43




PROTECSA
MAPPEC
GAIA ECOENERGÍA
EMPRESA PÚBLICA ESTRATÉGICA CORPORACIÓN ELÉCTRICA DEL ECUADOR
(CELEC EP)
 EREES, ENERGÍA RENOVABLE, EFICIENCIA ENERGÉTICA Y SUSTENTABLE S.A.
DE C.V.
 CIDEC
 ICA

BAMBUVER
Con el objetivo de llevar a cabo proyectos de desarrollo tecnológicos e innovadores, el IIE se apoya
en alrededor de 500 investigadores especializados por una sólida infraestructura de laboratorios e
instalaciones experimentales. Una amplia biblioteca les permite abordar y desarrollar los
proyectos con información tecnológica actualizada.
Apoyo al sector eléctrico
En el área de generación, el IIE trabaja en la planeación del sector eléctrico, operación y control
del sistema eléctrico nacional, la mejora de plantas termoeléctricas, el diseño e instalación de
sistemas de control distribuidos, el desarrollo de sistemas integrales de información y simulación,
el uso de combustibles locales para la generación de electricidad, así como mantenimiento
predictivo, diagnóstico y reparación de equipo de turbogenerador.
El IIE también trabaja en la generación geotérmica de electricidad y en el uso de fuentes alternas
de energía tales como la solar y la eólica. También, el IIE apoya a la planta nuclear de Laguna
Verde, desarrollando y transfiriendo metodologías para la administración de combustible nuclear y
en el mejoramiento de su seguridad.
El IIE colabora con el CENACE (Centro Nacional de Control de la Energía), desarrollando
métodos y técnicas de análisis, modelado, simulación y control de sistemas eléctricos de
potencia.
En el área de transmisión y transformación, el IIE adapta las herramientas analíticas que
permitan en mejoramiento del diseño, construcción y operación de líneas de transmisión,
44
equipos y subestaciones eléctricas. También se llevan a cabo estudios considerando el
comportamiento de torres de transmisión, sus cimientos y protecciones contra tormentas
eléctricas, la operación de subestaciones eléctricas, transformadores, equipos y
caracterización de los mecanismos de degradación de materiales de aislamiento.
En el área de redes de distribución, la investigación y el desarrollo tecnológico está
orientado a apoyar la planeación, construcción, operación, control y mantenimiento. En el
área de uso eficiente de la energía eléctrica, el IIE lleva a cabo análisis especializados
encaminados a promover el ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica.
Además el IIE mantiene acuerdos de colaboración con el CONAE (Comisión Nacional para
el Ahorro de Energía) y el FIDE (Apoyo para el programa de ahorro de energía en el sector
eléctrico), que realiza estudios para diagnósticos de consumo de energía para
consumidores industriales y residenciales.
El IIE ha colaborado con la CFE (Comisión Federal de Electricidad) en actividades
relacionadas a la instalación de un mercado competitivo virtual de energía eléctrica que
busca determinar los precios de la energía transferida basada en tarifas por hora,
capacidad y uso de la red eléctrica.
Apoyo al sector energético
El IIE contribuye a la modernización de las instalaciones de Pemex desarrollando proyectos para
áreas relacionadas a la generación y uso de sistemas de potencia así como al control de sus
sistemas y comunicaciones.
El IIE ha desarrollado proyectos con PEMEX exploración y producción, Pemex gas y petroquímica
básica, Pemex refinación, y el corporativo Pemex, teniendo como objetivo ser uno de los
principales asesores tecnológicos que estén al cargo de su infraestructura eléctrica, anticipándose
a sus necesidades y participando en sus planes de desarrollo tecnológico
45
Apoyo al sector industrial
El IIE contribuye a la innovación tecnológica a través del desarrollo de tecnologías para mejorar los
procesos, equipos y productos que permitan a este sector mejorar tanto su productividad como la
modernización de sus instalaciones.
Apoyo al sector de comunicaciones y transportes
El IIE desarrolla tecnologías para mejorar la operación de los sistemas de comunicación, apoyando
a CAPUFE (caminos y puentes federales) en la instalación de nuevas tecnologías de comunicación y
sistemas de telecomunicaciones, así como apoyando otras entidades con sistemas de valor
agregado como video conferencias.
Una premisa de suma importancia para el IIE es la obtención de la satisfacción de todos los
clientes. Con el fin de lograr este objetivo, el IIE creó el Sistema institucional de aseguramiento de
la calidad basado en la norma ISO-9000 que ayuda a desarrollar y a promover una cultura de
calidad en la organización.
Como resultado de la implantación de este sistema, la Gerencia de Supervisión de Procesos recibió
la certificación bajo la norma nuclear, así como la certificación bajo la norma ISO-9001. De igual
manera, el IIE cuenta con laboratorios que están certificados bajo la norma nacional y distintas
áreas técnicas que están en el proceso de obtención de esta certificación
El IIE mantiene relaciones con el sector educativo con el fin de contribuir a la especialización de
recursos humanos; De igual forma, el IIE realiza promoción en el extranjero y en otros sectores
productivos del país firmando acuerdos con instituciones de educación nacionales e instituciones
similares extranjeras. Esto permite al IIE participar en proyectos de colaboración y para apoyar la
especialización de los investigadores.
46
47
IX.
PROYECTOS DE ALTO IMPACTO
IX.1 Sistemas Eléctricos
 Se avanzó en el desarrollo del
nuevo modelo de Coordinación
Hidrotérmica y Asignación de
Unidades del CENACE, utilizado
para llevar a cabo la planeación
de operación a corto plazo del
Sistema Eléctrico Nacional. En el
nuevo modelo de CHT-AU se han
incorporado las técnicas más
modernas
de
programación
matemática para la solución del
problema y se le ha agregado la
capacidad
de
considerar
restricciones de seguridad, ante la
ocurrencia de contingencias de
generación y transmisión

del aceite y su efecto en las
propiedades dieléctricas en
Se continuó con la aplicación en la
CFE de la metodología para la
clasificación de la condición del
sistema
aislante
de
transformadores de corriente de
230 y 400 kV en diferentes
subestaciones de transmisión de
la CFE. La clasificación consiste en
4 zonas de riesgo en función del
contenido de humedad del
sistema, gases disueltos, la
reducción de la rigidez dieléctrica
48
función de la frecuencia. Se
evaluaron 164 módulos instalados
en
13
subestaciones
de
Transmisión de la CFE. De la
evaluación se determinó que 28
módulos se localizan en zona roja
(reemplazo
inmediato),
27
módulos en zona naranja
(programación de reemplazo), 10
módulos en zona amarilla
(evaluación semestral) y 46
módulos en zona verde (buen
estado).
La
metodología
desarrollada por la GEE ha tenido
buena aceptación en la CFE y se
ha
logrado
reducir
sustancialmente los índices de
fallas
catastróficas
de
los
transformadores de corriente

Con el objetivo de evaluar la
factibilidad del empleo de un
aceite aislante biodegradable
para incrementar la vida útil y la
seguridad de los transformadores
de potencia en servicio, mediante
la evaluación del desempeño
eléctrico de un transformador de
230 KV, se dio inicio a la
sustitución de aceite, puesta en
servicio
y
seguimiento
al
desempeño de un transformador
de potencia de 230/115 KV, con
aceite biodegradable
49

Por otra parte se realizó la
estimación del riesgo de falla por
contaminación en aislamientos,
considerando
parámetros
meteorológicos y medición de
corriente de fuga, para de esta
forma
incrementar
la
confiabilidad
de
líneas
y
subestaciones de transmisión de
230 KV y 400 KV

Se desarrolló una propuesta de
arreglo eléctrico para mejorar la
operación y calidad del suministro
del ingenio Tamazula, proyecto
que le permite contar con los
elementos técnicos y económicos
para seleccionar el mejor
escenario de arreglo eléctrico
técnicamente
factible
y
económicamente rentable
IX.2 Energías alternas

Se realizó un estudio con
trazadores en la zona centro-sur
del campo geotérmico de Los
Humeros, Puebla, el cual fue de
vital importancia para el manejo
de la inyección del agua
geotérmica, lo que permitió
adquirir
los
conocimientos
hidráulicos de la zona de
producción que aseguran la
recarga del yacimiento, sin
50

producir interferencia térmica en
los pozos productores.
 Se evaluó la eficiencia actual del
ciclo geotérmico del campo
geotérmico Cerro Prieto y se
estimó la posibilidad de optimizar
el uso de su energía gracias a la
detección y evaluación de áreas
de oportunidad de mejora en el
sistema
de
producción
y
transporte del fluido, con el
objetivo
de
mantener
el
desarrollo sostenible del campo y
aumentar la generación de
electricidad sin aumentar la
extracción de masa y de energía
del campo.
 En apoyo a su operación, se
realizaron diversos proyectos
para la Central Nucleoeléctrica
Laguna Verde, entre los que
destacan el análisis de estabilidad
termohidráulica del núcleo del
reactor de la Unidad 2; el análisis
mediante RELAP5 del sistema de
limpieza de agua del reactor y del
sistema de recirculación, así como
el cálculo de la presurización en la
cavidad anular del reactor en
condiciones de incremento de
potencia

Con el fin de contar
elementos adicionales que
con
51

permitan que la tecnología de
celdas de combustible con la que
cuenta el IIE sea usada en
aplicaciones de potencia mayores
a 1 kW y hasta 5kW, se realizó un
upgrade tecnológico de celdas de
combustible

Para la Gerencia Regional de
Producción Noroeste de la CFE se
desarrollaron nuevas funciones y
se hicieron mejoras al Sistema de
Adquisición de Datos Remoto
(SARP) y el Sistema de Apoyo para
Calibración de Instrumentos de
Protecciones (SACIP), asimismo,
se integraron las centrales
hidroeléctricas Ángel Albino Corzo
“Peñitas” y Temascal, así como la
Central de combustión interna de
Baja California
IX.3 Sistemas mecánicos
 Se creó una guía para la
determinación de cargas en
tablaestacas y lumbreras, a fin de
implementar una metodología
para evaluar los empujes
estáticos y dinámicos, es decir, las
fuerzas y desplazamientos que
actúan en el contacto entre el
suelo y el elemento de retención,
desplegados en perfiles contra
profundidad, para la Gerencia de
52
 Estudios de Ingeniería Civil de la
CFE

Se inició la asesoría técnica a la
Dirección
Corporativa
de
Operaciones (DCO) de PEMEX,
para establecer el procedimiento
de cálculo para determinar las
tarifas de vapor que regirán
durante la operación del Proyecto
de Cogeneración de Salamanca.
Asimismo, la DCO contará con
elementos de referencia para
proponer a los organismos
subsidiarios, esquemas de tarifas
de energía eléctrica y vapor que
apliquen a futuros proyectos de
cogeneración a desarrollarse

Para llevar a cabo la inspección no
destructiva de discos y raíces de
álabes de rotores de la sección de
baja presión de turbinas de vapor,
se desarrolló y llevó a cabo la
transferencia de tecnología de un
sistema
automático,
cuyo
objetivo es detectar fisuras y
agrietamientos causados por
fatiga y esfuerzos por corrosión,
sin que para ello sea necesario
desmontar los álabes del rotor
IX.4 Tecnologías habilitadoras

Se continuó con la modernización
de los sistemas de control,
53

protección y auxiliares
generador de corto circuito
Laboratorio de Alta Potencia
LAPEM, con el fin de lograr
incremento sustancial en
eficiencia de operación
generador de corto circuito
del
del
del
un
la
del
 Se desarrolló un simulador de
caldera, basado en tecnología
Computational Dynamic Fluids
(CFD), de una unidad de
referencia de 350 MW, con el fin
de que permita reproducir los
fenómenos internos de flujos,
temperaturas y composición de
mezclas
en
diferentes
componentes de la caldera y otro
simulador de sistemas de una
unidad de ciclo combinado y otra
tipo dual, ambos con fines de
capacitación, utilizando equipo de
cómputo moderno que utiliza
software compatible con otros
simuladores con los que ya
cuenta la CFE

desarrolló
el
modelo
de
información de la Subdirección de
Generación de la CFE, el cual
apoya a la gestión óptima de las
tecnologías de información y
apoya la toma de decisiones para
el uso adecuado de los recursos
informáticos
Con el objetivo de detectar el
flujo y manejo de la información
relevante de las áreas para
establecer las bases de un
proceso
disciplinado
para
estructurar, describir y controlar
los activos de información, para
alinear las tecnologías de
información con el negocio, se
54
X.
INFORMACIÓN DE CONTACTO
Para mayor información contactar:
Oficina Matriz:
Reforma 113, Col. Palmira, C.P. 62490 Cuernavaca, Morelos, México.
Teléfono: +52 (777) 362 3842; +52 (777) 362 3811 ext. 7613
Correo electrónico: comercializacion@iie.org.mx
Sitio web: iie.org.mx
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