Máster en Energías Renovables

Módulo 1. Las Energías Renovables y su entorno actual

1.1. Las Energías Renovables

1.1.1. Principios fundamentales
1.1.2. Formas de Energía Convencional vs. Energía Renovable
1.1.3. Ventajas y desventajas de las Energías Renovables

1.2. Entorno internacional de las Energías Renovables

1.2.1. Fundamentos del cambio climático y la sostenibilidad energética. Energías Renovables vs. Energías No Renovables
1.2.2. Descarbonización de la Economía Mundial. Del Protocolo de Kyoto al Acuerdo de París en 2015 y la Cumbre del Clima 2019 en Madrid
1.2.3. Las Energías Renovables en el contexto energético mundial

1.3. Energía y desarrollo sostenible internacional

1.3.1. Mercados de carbono
1.3.2. Certificados de energía limpia
1.3.3. Energía vs. Sostenibilidad

1.4. Marco regulatorio general

1.4.1. Regulación y directivas energéticas internacionales
1.4.2. Marco jurídico, legislativo y normativo del sector energético y eficiencia energética a nivel nacional (España) y europeo
1.4.3. Subastas en el sector eléctrico renovable

1.5. Mercados de electricidad

1.5.1. La operación del sistema con Energías Renovables
1.5.2. Regulación de Energías Renovables
1.5.3. Participación de Energías Renovables en los mercados eléctricos
1.5.4. Operadores en el mercado eléctrico

1.6. Estructura del sistema eléctrico

1.6.1. Generación del sistema eléctrico
1.6.2. Transmisión del sistema eléctrico
1.6.3. Distribución y operación del mercado
1.6.4. Comercialización

1.7. Generación distribuida

1.7.1. Generación concentrada vs. Generación distribuida
1.7.2. Autoconsumo
1.7.3. Los contratos de generación

1.8. Emisiones

1.8.1. Medición de Energía
1.8.2. Gases de efecto invernadero en la generación y uso de energía
1.8.3. Evaluación de emisiones por tipo de generación de energía

1.9. Almacenamiento de energía

1.9.1. Tipos de baterías
1.9.2. Ventajas y desventajas de las baterías
1.9.3. Otras tecnologías de almacenamientos de energía

1.10. Principales tecnologías

1.10.1. Energías del futuro
1.10.2. Nuevas aplicaciones
1.10.3. Escenarios y modelos energéticos futuros

Módulo 2. Sistemas de energía hidráulica

2.1. El agua, recurso natural. La energía hidráulica

2.1.1. El agua en la Tierra. Flujos y usos del agua
2.1.2. Ciclo del agua
2.1.3. Primeros aprovechamientos de la energía hidráulica

2.2. De la energía hidráulica a la hidroeléctrica

2.2.1. Origen del aprovechamiento hidroeléctrico
2.2.2. La central hidroeléctrica
2.2.3. Aprovechamiento actual

2.3. Tipos de centrales hidroeléctricas por su potencia

2.3.1. Gran central hidráulica
2.3.2. Central mini y micro hidráulica
2.3.3. Condicionantes y perspectivas futuras

2.4. Tipos de centrales hidroeléctricas por su disposición

2.4.1. Central a pie de presa
2.4.2. Central fluyente
2.4.3. Central en conducción
2.4.4. Central hidroeléctrica de bombeo

2.5. Elementos hidráulicos de una central

2.5.1. Obra de captación y toma
2.5.2. Conducción forzada de conexión
2.5.3. Conducción de descarga

2.6. Elementos electromecánicos de una central

2.6.1. Turbina, generador, transformador y línea eléctrica
2.6.2. Regulación, control y protección
2.6.3. Automatización y telecontrol

2.7. El elemento clave: la turbina hidráulica

2.7.1. Funcionamiento
2.7.2. Tipologías
2.7.3. Criterios de selección

2.8. Cálculo de aprovechamiento y dimensionamiento

2.8.1. Potencia disponible: caudal y salto
2.8.2. Potencia eléctrica
2.8.3. Rendimiento. Producción

2.9. Aspectos administrativos y medioambientales

2.9.1. Beneficios e inconvenientes
2.9.2. Trámites administrativos. Concesiones
2.9.3. Impacto ambiental

2.10. Diseño y proyecto de una minicentral hidráulica

2.10.1. Diseño de una minicentral
2.10.2. Análisis de costes
2.10.3. Análisis de viabilidad económica

Módulo 3. Sistemas de energía de biomasa y biocomustibles

3.1. La biomasa como recurso energético de origen renovable

3.1.1. Principios fundamentales
3.1.2. Orígenes, tipologías y destinos actuales
3.1.3. Principales parámetros fisicoquímicos
3.1.4. Productos obtenidos
3.1.5. Estándares de calidad para los biocombustibles sólidos
3.1.6. Ventajas e inconvenientes del uso de la biomasa en edificios

3.2. Procesos de conversión física. Pre-tratamientos

3.2.1. Justificación
3.2.2. Tipos de procesos
3.2.3. Análisis de costes y rentabilidad

3.3. Principales procesos de conversión química de la biomasa residual. Productos y aplicaciones

3.3.1. Termoquímicos
3.3.2. Bioquímicos
3.3.3. Otros procesos
3.3.4. Análisis de rentabilidad de inversiones

3.4. La tecnología de gasificación: aspectos técnicos y económicos. Ventajas e inconvenientes

3.4.1. Ámbitos de aplicación
3.4.2. Requerimientos de la biomasa
3.4.3. Tipos de gasificadores
3.4.4. Propiedades del gas sintético o syngas
3.4.5. Aplicaciones del Syngas
3.4.6. Tecnologías existentes a nivel comercial
3.4.7. Análisis de rentabilidad
3.4.8. Ventajas e inconvenientes

3.5. La pirólisis. Productos obtenidos y costes. Ventajas e inconvenientes

3.5.1. Ámbito de aplicación
3.5.2. Requerimientos de la biomasa
3.5.3. Tipos de pirólisis
3.5.4. Productos resultantes
3.5.5. Análisis de costes (CAPEX y OPEX). Rentabilidad económica
3.5.6. Ventajas e inconvenientes

3.6. La biometanización

3.6.1. Ámbitos de aplicación
3.6.2. Requerimientos de la biomasa
3.6.3. Principales tecnologías. Codigestión
3.6.4. Productos obtenidos
3.6.5. Aplicaciones del biogás
3.6.6. Análisis de costes. Estudio de rentabilidad de inversiones

3.7. Diseño y evolución de sistemas de energía de biomasa

3.7.1. Dimensionado de una planta de combustión de biomasa para generación de energía eléctrica
3.7.2. Instalación de biomasa en edificio público. Dimensionado y cálculo del sistema de almacenamiento. Determinación del Payback en caso de sustitución por combustibles de origen fósil (gas natural y gasóleo C)
3.7.3. Cálculo de un sistema de producción de biogás industrial
3.7.4. Evaluación de la producción de biogás en un vertedero de RSU

3.8. Diseño de modelos de negocio basados en las tecnologías estudiadas

3.8.1. Gasificación en modo autoconsumo aplicado a la industria agroalimentaria
3.8.2. Combustión de biomasa mediante el modelo ESE aplicado al sector industrial
3.8.3. Obtención de biochar a partir de subproductos del sector oleícola
3.8.4. Producción de H2 verde a partir de biomasa
3.8.5. Obtención de biogás a partir de subproductos de la industria oleícola

3.9. Análisis de rentabilidad de un proyecto de biomasa. Legislación aplicable, incentivos y financiación

3.9.1. Estructura de un proyecto de inversión: CAPEX, OPEX, Ingresos/ahorros, TIR, VAN y Payback
3.9.2. Aspectos a tener en cuenta: infraestructura eléctrica, accesos, disponibilidad de espacio, etc.
3.9.3. Legislación aplicable
3.9.4. Trámites administrativos. Planificación
3.9.5. Incentivos y financiación

3.10. Conclusiones. Aspectos medioambientales, sociales y energéticos asociados a la biomasa

3.10.1. Bioeconomía y economía circular
3.10.2. Sostenibilidad. Emisiones de CO2 evitadas. Sumideros de C
3.10.3. Alineamiento con los objetivos de ODS de la ONU y Pacto Verde
3.10.4. Empleo generado por la bioenergía. Cadena de valor
3.10.5. Aportación de la bioenergía al mix energético
3.10.6. Diversificación productiva y desarrollo rural

Módulo 4. Sistemas de energía termosolar

4.1. La radiación solar y los sistemas solares térmicos

4.1.1. Principios fundamentales de la radiación solar
4.1.2. Componentes de la radiación
4.1.3. Evolución de mercado en las instalaciones solares térmicas

4.2. Captadores solares estáticos: descripción y medida de eficiencia

4.2.1. Clasificación y componentes del colector
4.2.2. Pérdidas y conversión en energía
4.2.3. Valores característicos y eficiencia del colector

4.3. Aplicaciones de los captadores solares de baja temperatura

4.3.1. Desarrollo de la tecnología
4.3.2. Tipos de instalaciones solares de calefacción y ACS
4.3.3. Dimensionado de instalaciones

4.4. Sistemas ACS o de climatización

4.4.1. Elementos principales de la instalación
4.4.2. Montaje y mantenimiento
4.4.3. Métodos de cálculo y control de las instalaciones

4.5. Los sistemas solares térmicos de media temperatura

4.5.1. Tipologías de concentradores
4.5.2. El colector cilindro-parabólico
4.5.3. Sistema de seguimiento solar

4.6. Diseño de un sistema solar con captadores cilindro-parabólicos

4.6.1. El campo solar. Componentes principales del colector cilindro-parabólico
4.6.2. Dimensionado del campo solar
4.6.3. El sistema HTF

4.7. Operación y mantenimiento de sistemas solares con captadores cilindro-parabólicos

4.7.1. Proceso de generación eléctrica a través del CCP
4.7.2. Conservación y limpieza del campo solar
4.7.3. Mantenimiento preventivo y correctivo

4.8. Los sistemas solares térmicos de alta temperatura. Plantas de torre

4.8.1. Diseño de un central de torre
4.8.2. Dimensionado del campo de heliostatos
4.8.3. Sistema de sales fundidas

4.9. Generación termoeléctrica

4.9.1. El ciclo Rankine
4.9.2. Fundamentos teóricos turbina-generador
4.9.3. Caracterización de una central solar térmica

4.10. Otros sistemas de alta concentración: discos parabólicos y hornos solares

4.10.1. Tipos de concentradores
4.10.2. Sistemas de seguimiento y elementos principales
4.10.3. Aplicaciones y diferencias frente a otras tecnologías

Módulo 5. Sistemas de energía eólica

5.1. El viento como recurso natural

5.1.1. Comportamiento y clasificación del viento
5.1.2. El recurso eólico en nuestro planeta
5.1.3. Medidas del recurso eólico
5.1.4. Predicción de la energía eólica

5.2. La energía eólica

5.2.1. Evolución de la energía eólica
5.2.2. Variabilidad temporal y espacial del recurso eólico
5.2.3. Aplicaciones de la energía eólica

5.3. El aerogenerador

5.3.1. Tipos de aerogeneradores
5.3.2. Elementos de un aerogenerador
5.3.3. Funcionamiento de un aerogenerador

5.4. Generador eólico

5.4.1. Generadores asíncronos: rotor bobinado
5.4.2. Generadores asíncronos: jaula de ardilla
5.4.3. Generadores síncronos: excitación independiente
5.4.4. Generadores síncronos de imanes permanentes

5.5. Selección del emplazamiento

5.5.1. Criterios básicos
5.5.2. Aspectos particulares
5.5.3. Instalaciones eólicas Onshore y Offshore