Centrales hidroeléctricas

PROGRAMA DE ESTUDIOS: 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-FC-03
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 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
Clínica
Asignaturas Previas
48
24
72
Asignaturas Posteriores:
Mecánica de fluidos, Evaluación de proyectos
energéticos.
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):
M. en I. Raúl Amilcar Santos Magaña, M. en I. Fernando
Gabriel Arroyo Cabañas, Dr. Álvaro Eduardo Lentz Herrera,
Dr. Gerardo Canizal Jiménez.
*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 Centrales hidroeléctricas
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PROGRAMA DE ESTUDIOS
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.
A pesar que las tecnologías que utilizan a los hidrocarburos como su combustible son las que
predominan en la planeación de adición de capacidad, la energía hidráulica es una opción para los
países que cuentan con este recurso, pero las exigencias para aprobar la construcción de una obra
hidráulica cada vez son mayores, donde organismos internacionales, como el Banco Mundial y la
Comisión Mundial de Represas, juegan un papel muy importante, interesándose en reglamentar la
atención a aspectos socio-ambientales.
Es importante formar recursos humanos especializados en esta área ya que es indudable la
importancia que tendrá la energía hidráulica en algunos años para la generación de electricidad, y
que tomen en cuenta las exigencias ambientales y sociales para reducir los posibles impactos.
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 posea los conocimientos básicos que le permitan evaluar y analizar proyectos de
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 conozca el desarrollo histórico de la hidroelectricidad en el mundo
y en México, y cual es la situación actual de la misma.
Temas y subtemas
1.1. Introducción.
1.2. Antecedentes.
Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Centrales hidroeléctricas
2
1.3. Historia de las Centrales Hidroeléctricas.
1.3.1. Evolución histórica de las presas.
1.3.2. Evolución histórica de las turbinas y su aprovechamiento para la generación eléctrica.
1.4. Funcionamiento de una Central Hidroeléctrica. (Principio de funcionamiento y conceptos
fundamentales).
1.5. Contexto energético.
1.5.1. La hidroelectricidad en el mundo.
1.5.2. La hidroelectricidad en México (Situación actual).
UNIDAD 2. POTENCIAL HIDROELÉCTRICO
Propósitos específicos
Que el estudiante analice y determine el potencial hidroeléctrico en una zona determinada.
Temas y subtemas
2.1. Evaluación del potencial hidroeléctrico.
2.1.1. Potencial hidroeléctrico en el mundo.
2.1.2. Potencial hidroeléctrico en México.
2.1.3. Proyección de la demanda de energía.
2.1.3.1. Potencial hidroeléctrico técnica y económicamente viable.
2.1.4. Elementos para determinar el potencial hidroeléctrico.
2.1.4.1. Hidrometeorología.
2.1.4.2. Análisis hidrológico.
2.1.4.3. Análisis de máximas avenidas.
2.1.4.4. Transporte de sólidos.
UNIDAD 3. COMPONENTES DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA Y SU FUNCIONAMIENTO
Propósitos específicos
Que el estudiante conozca los principales componentes de una Central Hidroeléctrica y su
funcionamiento.
Temas y subtemas
3.1. Componentes de una Central Hidroeléctrica.
3.2. Clasificación de las Centrales Hidroeléctricas.
3.3. Obras civiles.
3.3.1. Descripción de las obras.
3.3.2. Cortina.
3.3.2.1. Clasificación de la cortina.
3.3.3. Toma.
3.3.4. Desarenador.
3.3.5. Canal de aducción.
3.3.6. Cámara de carga.
3.3.7. Tubería forzada.
3.3.8. Casa de máquinas.
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3.3.9. Canal de carga.
3.4. Obras electromecánicas.
3.4.1. Turbinas.
3.4.1.1. Clasificación de las turbinas hidráulicas.
3.4.1.2. Estructuras del esquema de aprovechamiento.
3.4.2. Subestación de salida y llegada.
3.4.3. Línea de transmisión y/o subtransmisión.
3.4.4. Equipo de telecomunicaciones.
UNIDAD 4. IMPACTOS PRODUCIDOS POR UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Propósitos específicos
Que el estudiante conozca los principales impactos ambientales y sociales que se producen en las
diferentes etapas de la vida de una Central Hidroeléctrica, y las acciones que han demostrado ser
eficientes para prevenir o minimizar los impactos.
Temas y subtemas
4.1. Impactos Ambientales.
4.2. Impactos Sociales.
4.3. Principales acciones para prevenir o corregir impactos producidos por una central
hidroeléctrica.
UNIDAD 5. ANÁLISIS DE INVERSIÓN
Propósitos específicos
Que el estudiante realice análisis económico de un proyecto hidroeléctrico, con el fin de que el
estudiante pueda determinar su viabilidad económica.
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
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.
Ingeniería en Sistemas Energéticos, Programa de Centrales hidroeléctricas
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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
central hidroeléctrica y su funcionamiento. Y la determinación de potencial hidroeléctrico.
La segunda parte consistirá en un proyecto en el cual realicen el dimensionamiento de una Central
hidroeléctrica y su viabilidad económica.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
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Zoppeti, G, “Centrales Hidroeléctricas”, Ed. Gustavo Pili S.A. México, 1982.
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Viejo Zubicaray, M., “Turbinas y plantas generadoras, Limusa, México 1977.
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Madrid Paraninfo, 1994.
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México. Memorias. Asociación Mexicana de Hidráulica (AMH) e instituto Mexicano de la
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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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Cernea Michael M. “Hydropower Dams and social impacts: A Sociological Perspective,
Environmentally Sustainable Development, The World Bank, January 1997.
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