Malla Curricular Ingeniería de la Energía

Curso introductorio a la carrera, de naturaleza teórico-práctica, que está diseñado para que la/el estudiante de la carrera de Ingeniería de la Energía conozca los principales temas y conceptos que corresponden a su carrera. El estudiante descubrirá la importancia del manejo de la energía como eje fundamental para el desarrollo de la sociedad. El curso inicia con un panorama de tipología energética, fuentes, consumo, líneas base energéticas y su integración. También presenta cómo está estructurada y articulada la malla curricular con las diferentes materias que ofrece la carrera. Luego, desarrolla una introducción a los conceptos básicos de matemática vectorial, electricidad, termodinámica, mecánica de fluidos y energías renovables, y se complementa con aplicaciones prácticas en cada tema.

El curso permite a la/al estudiante conocer y manejar los conceptos fundamentales de la energía eléctrica. Aplicará métodos y técnicas para comprender y analizar los sistemas eléctricos en la industria y en las redes urbanas. El curso comprende ocho unidades temáticas. Al iniciar, la/el alumna/o revisará los conceptos básicos de los circuitos eléctricos y analizará redes resistivas y redes que contienen elementos que almacenan energía. Luego, llevará acabo el análisis de redes en corriente alterna, que incluye potencia y circuitos trifásicos en AC. A continuación, revisará la respuesta en frecuencia de circuitos eléctricos y su aplicación en el análisis de filtros y redes de dos puertos. El curso también comprende seis laboratorios, donde se realizarán montajes, mediciones y análisis de los resultados de distintas configuraciones de circuitos eléctricos.

Este curso abarca tres temáticas de la ingeniería térmica: termodinámica, mecánica de fluidos y transferencia de calor, a fin de fortalecer la formación de la/del estudiante en la solución de problemas de ingeniería relacionados con los fluidos, tanto isotérmicos como aquellos donde la temperatura y la transferencia de calor están presentes. La/el estudiante comprenderá la importancia de conocer, manipular y aplicar los principios físicos relacionados con termofluidos en diversas áreas de la ingeniería. Es de gran importancia conocer cómo todas las soluciones de problemas de ingeniería relacionadas con los fluidos, además de tener una solución analítica, pueden ser solucionadas a partir de ayudas computacionales, que promueven en los estudiantes la necesidad del conocimiento de las ciencias computacionales aplicadas.

Este curso incluye la generación eléctrica y los motores que juegan un rol importante en nuestra vida diaria y en las industrias. Desde los pequeños motores, como los autos de juguete, hasta las gigantes máquinas de minería y maquinas eléctricas, tienen un movimiento en nuestro mundo. El curso se ha enseñado a las/los estudiantes de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas, en todas las universidades e institutos técnicos superiores del mundo. En nuestra universidad, este curso introductorio dura un semestre académico y permite lograr conocimientos de estructura básica, principios y características para la aplicación de diferentes tipos de máquinas eléctricas, que incluye transformadores, máquinas asincrónicas y sincrónicas y DC máquina. Después de este aprendizaje, la/el estudiante tendrá los conocimientos para operar todo tipo de máquinas eléctricas.

La ingeniería petrolera es una especialidad de las ciencias de ingeniería, que aplica los conocimientos científicos y tecnológicos al desarrollo de los procesos involucrados a la industria de los hidrocarburos, desde su búsqueda, explotación, industrialización y comercialización. El curso, que es de naturaleza teórico-práctica, trata los temas de química, física aplicada a los hidrocarburos, geología, tecnología, procesos, cadena de suministro, diseño, ingeniería, simulación de procesos y seguridad de los hidrocarburos.

El desarrollo de la energía eólica ha experimentado un rápido crecimiento, debido a los avances tecnológicos en turbinas eólicas, sistemas de control y automatización. Europa del Norte es el mayor precursor de esta tecnología. En Latinoamérica, la energía eólica tiene mayor presencia en Estados Unidos y México. En el Perú, su desarrollo es aún incipiente, con 232 MW instalados y un potencial de aprovechamiento de 22 000 MW. Se visualiza un campo de oportunidad para la formación de capital humano e ingeniería peruana que provea soluciones innovadoras para el impulso de esta tecnología en el país.

Durante el desarrollo del curso la/el alumna/o será capaz de analizar, diseñar y aplicar los circuitos electrónicos de potencia. Los temas principales para cumplir estos objetivos incluyen el estudio de la transformada de Laplace y series de Fourier, los circuitos rectificadores monofásico y trifásico, los convertidores DC-DC, los convertidores de frecuencia y los inversores monofásicos y trifásicos.

La energía hidroeléctrica es una piedra angular de la matriz energética peruana. En la política energética peruana, las centrales hidroeléctricas, junto con los proyectos hidroeléctricos derivados, son instrumentos poderosos para fomentar el esquema económico del Perú: integrar a los actores intersectoriales y apoyar con eficiencia el esquema productivo nacional. Este curso también revisará la filosofía de los sistemas energéticos, la interacción entre subsistemas y componentes hidroeléctricos y las cuestiones financieras y gerenciales básicas que rigen las plantas hidroeléctricas bajo el principio de sostenibilidad.

La asignatura, de naturaleza teórico-práctica, trata los temas de conocimientos y características básicas de los gases sostenibles (gas natural, gas natural licuado, gas natural comprimido, biogas e hidrógeno), como su composición, clasificación, propiedades, comportamiento, compresibilidad, diagramas de fase y cálculo de parámetros básicos mediante la aplicación de la termodinámica y la mecánica de fluidos. Además, se estudiarán los tipos de procesos para el procesamiento de los gases sostenibles, las aplicaciones y las normas técnicas que rigen el mercado nacional. Se explicarán sus ventajas y desventajas desde el punto de vista económico, ambiental y su importancia en los recursos energéticos, en los ámbitos nacional e internacional.

La generación de energía es un eslabón fundamental en el desarrollo socioeconómico del país, porque es la fuente motriz de los procesos presentes en cada uno de los eslabones de la cadena productiva nacional, y que alimentan a toda nuestra sociedad. En este curso se estudiarán los principales sistemas de generación de energía existentes en la actualidad, así como las principales tendencias tecnológicas que revolucionarán la industria en los años venideros. Por ello, el curso abordará desde la energía solar pasiva, la generación de electricidad con sistemas fotovoltaicos y los sistemas térmicos de concentración, así como la producción de agua caliente sanitaria a partir de sistemas solares de baja temperatura.

Este curso es una revisión de termodinámica, calderas, centrales térmicas con turbinas de vapor, centrales térmicas con turbinas de gas, centrales térmicas con motores de combustión interna, centrales térmicas de ciclo combinado, así como instalaciones de cogeneración, centrales térmicas de ciclo rankine orgánico (ORC), enfriadoras de agua, bombas de calor, aire acondicionado y refrigeración.

En el curso teórico-práctico, la/el alumna/o reconocerá los diferentes elementos involucrados en un sistema automatizado. Utilizará herramientas softwares y equipos de mando y control; analizará la dinámica de sistemas y el cálculo para su control; desarrollará proyectos de automatización con lógica cableada y programada, y programará un controlador (PLC) para aplicaciones de control discreto y control continuo.

En la asignatura se realizará un análisis de la política energética en los ámbitos internacional y nacional, así como una breve introducción al derecho. Se desarrollarán aspectos generales de la legislación peruana en materia de energía, como nuestra Política Energética y Matriz Energética. También se analizará la regulación sectorial de los hidrocarburos líquidos (oil) y de gas natural, considerando la cadena productiva de cada subsector. Se abordarán los principales temas sobre la regulación del sector eléctrico y su interrelación con el subsector hidrocarburos. Además, se estudiará la problemática del cambio climático y cómo influye en las principales políticas y normas del sector, la eficiencia energética, la oportunidad que representan las energías renovables y los principales desafíos del sector, en materia ambiental y social.

Las redes inteligentes Smart Grids son sistemas en las que está involucrada toda la cadena de valor de la energía eléctrica. La clave de un Smart Grid es la utilización de tecnologías de la información y de telecomunicaciones, conocidas como TIC, que se aplican a toda la infraestructura de un sistema eléctrico de potencia y de servicios de la actividad eléctrica. Las ventajas de su implementación son la gestión, la operación y el monitoreo, de manera segura, oportuna, eficiente, de calidad y con la participación de todos los agentes del suministro eléctrico, incluidos los clientes (usuarios). El curso se inicia con las características, los beneficios y los obstáculos de los sistemas Smart Grid. Continúa con la revisión de las etapas, los componentes y el funcionamiento de un sistema eléctrico de potencia, que identifica a aquellos sistemas que forman parte del Smart Grid. Los siguientes temas están relacionados con los conceptos de las comunicaciones y la arquitectura de un Smart Grid, en las que se une toda la cadena de valor de los sistemas de potencia y las TIC, y se identifica a sus componentes más importantes.

En muchos países, la eficiencia energética es vista como seguridad estratégica y por las compañías, como la mejora de su competitividad. El uso eficiente y efectivo de la energía, permite maximizar la rentabilidad de una empresa mediante la minimización de costos y el mejoramiento competitivo en el ambiente empresarial. Para ello, el objetivo de la auditoría energética es establecer un plan de gestión para establecer un estilo de vida en la empresa, cuya misión sea la eficiencia energética, que busque oportunidades de reducir el consumo de energía de la producción y realice actividades de servicios, sin afectar el confort de las personas, quienes tienen la responsabilidad de estas actividades, ni poner en riesgo las instalaciones de la empresa. El propósito del curso es aplicar estrategias, técnicas y metodologías relacionadas al ahorro de la energía, que permita la optimización de los procesos desde el punto de vista energético, incluso sin inversión. Algunas experiencias, como el uso de lámparas con tecnología LED, uso de motores de alta eficiencia, mejora del factor de potencia de los equipos e instalaciones, funcionamiento eficiente de calderas, bombas y compresores, etc., conducen a un ahorro importante de la energía y del cuidado del medio ambiente.

El mundo necesita energía y los gobiernos proponen estrategias para utilizar sus recursos disponibles, pero el desarrollo de estos proyectos se ve limitado por la dificultad de hacer frente a las particularidades de localización, como características técnicas (como la geología o el clima) y características institucionales (como la aceptación social, las limitaciones ambientales y el marco regulatorio). Los resultados del proyecto surgen de las interacciones de estas características y la arquitectura del proyecto. La contribución de este curso en los proyectos de energía se relaciona con 1) la incorporación de la evolución de los sistemas en el tiempo, 2) la identificación y gestión de las relaciones entre los diversos elementos del proyecto, 3) la identificación de las propiedades emergentes, 4) un prototipo para la búsqueda de arquitecturas de proyectos que cumplan los objetivos de las partes interesadas dentro del respeto de las restricciones establecidas, 5) el suministro de información objetiva para la toma de decisiones, 6) la identificación e involucramiento temprano de los interesados, y 7) la entrega de una herramienta para la evaluación de cambios del proyecto durante la construcción.

La demanda energética en el mundo crece y se requiere la implementación de nuevos proyectos energéticos, tanto del sector eléctrico como de hidrocarburos. Como en cualquier otro tipo de proyectos de inversión, los del sector energético tienen impactos ambientales y sociales sobre los cuales es necesario tener una estrategia de manejo para prevenirlos, mitigarlos o compensarlos en función a las posibilidades. La contribución de este curso en los proyectos de energía se relaciona con determinar las condiciones de línea base física, biológica, socioeconómica y cultural; identificar de forma oportuna a todas las partes interesadas en el proyecto y su involucramiento; analizar los principales impactos ambientales y sociales de proyectos energéticos, en función a las características de los proyectos; determinar las mejores estrategias de manejo ambiental para el desarrollo de proyectos energéticos; identificar a las autoridades ambientales competentes y su relación con los proyectos, y analizar al Sistema Nacional de Evaluación de Impacto Ambiental y las diferentes rutas para la elaboración de estudios ambientales, según el tipo de proyecto.

El curso es una introducción al pensamiento y los métodos de la economía aplicada a dilemas del uso de la energía (manejo de la oferta y la demanda) en los distintos mercados que operan en el sector energético. Debido a la amplitud del tema, se brindará especial énfasis en el funcionamiento del mercado eléctrico y las decisiones económicas en procesos de aprovechamiento de energía a nivel industrial. En los talleres de los laboratorios, se enfatizará en la aplicación práctica de los criterios de evaluación de los proyectos sobre la base de casuísticas.

Este curso propone a la/al estudiante de octavo ciclo desarrollar proyectos a través de experiencias reales en la industria, la investigación y el emprendimiento. Las/los estudiantes lograrán los objetivos del curso a través de desafíos que requerirán soluciones de alto impacto y un amplio conocimiento técnico. Los proyectos se complementarán con asesoría de un mentor asignado por la carrera, bajo la figura de practicantes preprofesionales. El curso desarrolla las siguientes competencias transversales: - Investigación: Se relaciona con la capacidad del estudiante de realizar una búsqueda exhaustiva de la problemática a trabajar y, a partir de ella, encontrar la información necesaria para cumplir los objetivos. - Análisis de problemas: La/el estudiante analiza e interpreta la información recabada y formula hipótesis o da soluciones bajo el enfoque requerido por cada proyecto. - Ética: El manejo de la información es importante, así como el compromiso con el equipo de trabajo, para desarrollar los procesos con información transparente y verídica. - Gestión de proyectos: La/el estudiante, durante dieciséis semanas, a través de un cronograma de trabajo que comprende hitos y evaluaciones bimensuales, buscará lograr los objetivos propuestos en la ficha de proyectos, con el apoyo de su asesor. - Uso de herramientas modernas: Parte del desarrollo de los proyectos es el uso de tecnologías, como software, equipos de alta precisión y técnicas modernas para realizar análisis, establecer métricas o complementar el avance del proyecto. Los temas principales que se revisarán en este curso dependerán de la naturaleza de cada proyecto, ya que cada uno presenta una metodología, unos objetivos y unos entregables diferentes, de acuerdo a la modalidad que se desarrolle.