Pequeñas centrales hidroeléctricas

PROGRAMA DE ESTUDIOS: PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
PROTOCOLO
Fechas
Mes/año
Clave
03 – 2007
Elaboración
Nivel
Licenciatura
Aprobación
Ciclo
Aplicación
Colegio
Plan de estudios del que forma parte:
Semestre
1-SE-ER-05
X
8vo
Maestría
Doctorado
Integración
Básico
Superior
H. y C.S.
C. y T.
X
X
C. y H.
Ingeniería en sistemas energéticos
Propósito(s) general(es): Que el estudiante adquiera los conocimientos básicos que le permitan evaluar y analizar
proyectos de pequeñas centrales hidroeléctricas, mediante análisis de proyectos en el aula, formando de esta manera
un recurso humano capaz de determinar la viabilidad de un proyecto.
Carácter
Horas de estudio semestral (16 semanas)
Taller
Con
Teóricas
48 Autónomas Teóricas
Docente
Prácticas
24
Prácticas
Carga horaria semanal:
Carga horaria
4.5
semestral:
Seminario
Indispensable
Optativa *
Modalidad
Curso
X
X Curso-taller
Laboratorio
Asignaturas Previas
Clínica
48
24
72
Asignaturas Posteriores:
Mecánica de fluidos
Requerimientos
para cursar la
Conocimientos de mecánica de fluidos, instalaciones electromecánicas.
asignatura
Perfil deseable
del profesor:
Ingeniero especializado en energía con conocimientos en Centrales Hidroeléctricas.
Academia responsable del programa:
Programa de Energía
Diseñador (es):
Raúl Amilcar Santos Magaña, Fernando Arroyo Cabañas,
Álvaro Lentz, Gerardo Canizal, Carlos Chávez Baeza.
*Aquellas en las que se ofrece la posibilidad de cursar una de las asignaturas, para cubrir un requisito INDISPENSABLE
será considerada INDISPENSABLE.
Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Pequeñas centrales hidroeléctricas
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PROGRAMA DE ESTUDIOS
PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
INTRODUCCIÓN
Hoy día se ha hablado de la energía hidráulica como una de las posibles soluciones para satisfacer
la demanda futura de energía eléctrica, ante el problema de escasez de los combustibles fósiles.
Efectivamente la hidroelectricidad es una solución, sobre todo para los países en vías de desarrollo,
que, a diferencia de los países desarrollados, aún no han explotado completamente este recurso.
El potencial hidroeléctrico en Latinoamérica y el caribe es considerable, pues solo se ha explotado el
26%; pero la explotación debe realizarse de una manera sustentable, donde los impactos
ambientales y sociales no estén en segundo plano comparándolos con los aspectos técnicos y los
beneficios que sin duda han representado para un país. Las pequeñas centrales hidroeléctricas son
una opción técnica y económicamente viables para explotar ese recurso hidráulico sin que se afecte
de manera drástica los ecosistemas.
El curso aborda los conceptos básicos de la generación de electricidad con pequeñas centrales
hidroeléctricas, y debido a la indudable importancia que tendrá la hidroelectricidad en algunos años
se debe formar recursos humanos que realicen acciones que permitan hacer uso del recurso
hidráulico de una manera sustentable, provocando los menores impactos ambientales y sociales.
PROPÓSITOS GENERALES
Que el estudiante adquiera los conocimientos básicos que le permitan evaluar y analizar proyectos
de pequeñas centrales hidroeléctricas, mediante análisis de proyectos en el aula, formando de esta
manera un recurso humano capaz de determinar la viabilidad de un proyecto.
PLANEACIÓN ESPECÍFICA
UNIDAD 1. GENERALIDADES
Propósitos específicos
Que el estudiante analice los antecedentes y principales conceptos de la generación eléctrica por
medio de energía hidráulica. Que determine los principales impactos que se generan y las formas de
evitarlos o minimizarlos.
Temas y subtemas
1.1
Introducción.
1.2
Antecedentes.
1.2.1 Evolución histórica de las pequeñas centrales hidroeléctricas.
1.3
Tipos de pequeñas centrales hidroeléctricas.
1.4
Impactos ambientales y socioeconómicos.
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UNIDAD 2. ESTUDIO DEL MERCADO ELÉCTRICO
Propósitos específicos
Que el estudiante conozca el mercado eléctrico mundial y nacional, la participación que tiene las
pequeñas centrales hidroeléctricas, así como el panorama futuro de dicho mercado.
Temas y subtemas
2.1.
2.2.
2.3.
Oferta existente.
Situación actual.
Proyección de la demanda.
UNIDAD 3. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS
Propósitos específicos
Que el estudiante determine el potencial de las pequeñas centrales hidroeléctricas y con base a ello
analizar las posibles alternativas para la generación de electricidad.
Temas y subtemas
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
Potencial hidroeléctrico disponible.
Potencial de las pequeñas centrales hidroeléctricas.
Determinación de la potencia instalada.
Análisis de alternativas.
UNIDAD 4. ESTUDIOS BÁSICOS DE INGENIERÍA
Propósitos específicos
Que el estudiante trabaje con los principales conceptos que le servirán para diseñar o determinar la
viabilidad de proyectos hidroeléctricos.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Generalidades.
Hidrometeorología.
Análisis hidrológico.
Análisis de máximas avenidas.
Transporte de sólidos.
UNIDAD 5. OBRAS CIVILES
Propósitos específicos
Que el estudiante conozca las principales obras civiles que forman una pequeña central
hidroeléctrica así como la función que cumple cada una de ellas.
5.1.
5.2.
5.3.
Cortina.
Canal de derivación.
Cámara de presión.
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5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
Tuberías de presión.
Sala de Máquinas.
Tubo de aspiración.
Canal de desagüe.
UNIDAD 6. OBRAS ELECTROMECÁNICAS
Propósitos específicos
Que el estudiante conozca las principales obras electromecánicas que forman una pequeña central
hidroeléctrica así como la función que cumple cada una de ellas.
Temas y subtemas
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
Central eléctrica.
Subestación de salida y llegada.
Línea de transmisión y/o subtransmisión.
Equipo de telecomunicaciones.
UNIDAD 7. ANÁLISIS DE INVERSIÓN
Propósitos específicos
Que el estudiante realice un análisis económico de un proyecto hidroeléctrico pequeño, con el fin de
que el estudiante pueda determinar la viabilidad económica.
Temas y subtemas
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
Costo obra civil.
Costo obra electromecánica.
Análisis de costos unitarios.
Análisis económico.
METODOLOGÍA PARA EL CURSO
La parte inicial de cada una de las unidades del curso será expositiva para establecer las
generalidades del mismo y brindarles un marco teórico del tema, posteriormente se afianzarán los
conocimientos vistos en cada unidad mediante el desarrollo de ejemplos prácticos en clase.
Los estudiantes deberán realizar investigación bibliográfica de cada uno de los temas vistos; se les
proporcionará material adicional en forma de tareas y ejercicios, para que desarrollen sus
habilidades en el manejo de los temas del curso, así como asesorías, cuya finalidad será brindarles
apoyo para la elaboración de proyectos, donde pondrán en práctica los conocimientos adquiridos en
esta asignatura.
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EVALUACIONES
EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA
Los estudiantes de la asignatura deberán tener conocimientos de Mecánica de fluidos, ingeniería
económica. Se sugiere que sea un examen práctico con problemas relacionados con dichas
asignaturas.
EVALUACIÓN FORMATIVA
Debido al contenido de los temas se recomienda realizar evaluaciones formativas al final de cada
unidad, para verificar que los estudiantes se hayan apropiado los conocimientos básicos. Se
recomienda realizar una evaluación formativa general al finalizar el curso, para que el estudiante
demuestre sus habilidades y conocimientos, y le sirva como preparación previa a la certificación.
EVALUACIÓN PARA CERTIFICACIÓN
La evaluación de certificación se propone que sea en dos partes; la primera parte consistirá en una
evaluación teórica en la cual los estudiantes deberán demostrar haberse apropiado de los siguientes
conceptos: Principio de operación de una Central Hidroeléctrica. Principales componentes de una
pequeña Central Hidroeléctrica y su funcionamiento. Determinación de potencial hidroeléctrico.
La segunda parte consistirá en un proyecto en el cual realicen el dimensionamiento de una pequeña
Central hidroeléctrica y su viabilidad económica.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
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Hall, W.A., y Dracup, J. A., Ingeniería de sistemas y recursos hidráulicos, CECSA, 1974.
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Zoppeti, G, Centrales Hidroeléctricas, Gustavo Pili S.A., 1982.
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Tecnología del agua, México, 1999.
Comisión Federal de Electricidad (CFE). Subdirección de programación. Gerencia de
Evaluación y programación de inversiones. Costos y parámetros de referencia para la
formulación de proyectos de inversión en el sector eléctrico. México D. F. CFE. 2003.
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minihidráulica nacional y potencial en una región de los estados de Veracruz y Puebla.
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