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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO (UNA)

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA,ELECTRONICA Y SISTEMAS

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

SILABO : CENTRALES ELECTRICAS INombre : CENTRALES ELECTRICAS IPre Requisito : MAQUINAS ELECTRICAS IICódigo : IME – 134Créditos : 04Horas/Semana : 05 Hrs. (Teoría 03 / Práctica 02)Condición : ObligatorioSemestre : VIIIDocente : Edward Alvarez Vengoa

Ing. Electricista.

I. INTRODUCCION.

La energía es hoy, sin cualquier duda, un bien esencial e indispensable al serhumano.

El crecimiento incesante de las actividades humanas, exige energía en cantidadescada vez mayores, que dentro de los tipos más utilizados se destaca la energíaeléctrica. Considerando este aspecto, se hace necesario expandir continuamente lacapacidad instalada del sistema eléctrico a fin de abastecer de energía de maneraeficiente y limpia a esta demanda creciente.

El Perú cuenta con un potencial hidroenergético bastante grande, lo que permite unagran posibilidad para el aprovechamiento de este recurso desde las micro-centraleshasta las grandes centrales hidroeléctricas.

Así mismo, para el desarrollo de un adecuado planeamiento estratégico de laexpansión de la generación, es conveniente tomar en cuenta las demás fuentes deenergía que pueden ser aprovechables para la generación de electricidad,considerando desarrollos de centrales térmicas convencionales, no convencionales ysin descuidar la importancia de la generación distribuida.

II. OBJETIVO DEL CURSO.

El principal objetivo del curso es la elaboración de un proyecto de generación deelectricidad a nivel de perfil enmarcado dentro de las exigencias del esquema delSistema Nacional de Inversión Pública (SNIP).

Proporcionar una comprensión del aprovechamiento de los recursos energéticos,orientados a la implementación óptima de centrales eléctricas en un entornocompetitivo, dentro del mercado eléctrico peruano; partiendo de la definición de losprincipios de funcionamiento, componentes, equipamiento y operación de los

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diferentes tipos de aprovechamientos energéticos dentro de un sistemainterconectado.

Proporcionar conceptos relacionados al manejo de la demanda en el corto plazo y suproyección en el mediano y largo plazo con la finalidad de evaluar proyectos degeneración óptimos, rentables y preservando el impacto ambiental en un entorno delplaneamiento estratégico, de acuerdo a los recursos energéticos disponibles y a loscostos asociados a la inversión y operación.

III. COMPETENCIAS.

COMPETENCIA 1.

Comprende la importancia de conocer los procesos de autorización y concesión parael desarrollo de proyectos de generación de energía eléctrica.

Estudia la importancia de la evaluación económica de proyectos de generaciónenmarcados dentro del Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP).

Analiza la recuperación de inversiones en generación-red bajo el entorno de la teoríamarginalista y los incentivos de pago por capacidad.

Efectúa los análisis de riesgo en inversiones de generación.

Analiza las variables de la demanda y generación para efectuar una adecuadaproyección de la demanda a ser aplicada en el planeamiento de la generación.

Efectúa un estudio de los recursos hídricos y su tratamiento para el adecuado diseñode aprovechamiento hidroenergéticos.

Establece los principios de funcionamiento y construcción de aprovechamientoshidroenergéticos.

Investiga los diferentes tipos de centrales térmicas y su utilización en la producciónde energía eléctrica dentro del Sistema Interconectado Nacional.

Establece los principios de funcionamiento y construcción de centrales térmicas.

Estudia la importancia del planeamiento estratégico de la operación dentro de larealidad peruana.

Investiga el planeamiento estratégico de la expansión óptima de la capacidad degeneración en el mercado eléctrico peruano.

PROGRAMACION DE LA ASIGNATURA.

CAPACIDAD 1:

Define los procesos de autorización y concesión para el desarrollo del proyectosde generación de energía eléctrica.

Comprende la importancia de la evaluación económica de proyectos deinversión en generación.

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CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORESDE LOGRO

ACTITUDES HRS

Estudia:

Estudia la Ley deConcesionesEléctricas referido alos procesos deautorización yconcesión para eldesarrollo deproyectos degeneración de energíaeléctrica.

La evaluación deproyectos deinversión.

Los requisitos delSNIP para proyectosde inversión engeneración.

Evaluacióneconómica deproyectos deinversión engeneración.

Modelos para laexpansión óptima dela generación en ellargo plazo.

Modelamiento de lasdecisiones deoperación einversión.

Riesgo en inversionesde generación-red

Autorizaciones yConcesiones parael desarrollo de laactividad degeneración deenergía eléctrica.

Autorizaciones yConcesiones másimportantes en elPerú.

Clasificación delplaneamiento acorto, mediano ylargo plazo.

Evaluacióneconómica deproyectos deinversión engeneraciónenfocados dentrodel SistemaNacional deInversión Pública(SNIP),comparación deindicadores derentabilidad de losdiferentes tipos detecnología.

Análisis de riesgoy sensibilidad deproyectos deinversión.

RiesgosHidrológicos,políticos yeconómicos en lasdecisiones deinversión engeneración en unentorno delmercado eléctricoperuano.

Describe conclaridad laimportancia de lareglamentaciónpara el desarrollode las actividadesde generacióneléctrica.

Define los tiposde planificación.

Desarrolla laevaluacióneconómicacomparativa deproyectos deinversión engeneración.

Define losindicadores derentabilidad paradefinir unproyecto.

Estableceadecuadamenteun esquema de unproyecto degeneración a nivelde perfil.

Determina elriesgo hidrológicoy económico.

Estableceprogramas deinversiónajustados a losriesgoseconómicos.

Participa conresponsabilidad.

Efectúa trabajospersonales.

Desarrolla unesquema de unproyecto deinversión engeneración.

Solucionaproblemas deoptimización.

Desarrollaprogramascomputacionales.

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CAPACIDAD 2:

Explica las fuentes de energía y el potencial energético del Perú y Puno.

CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORESDE LOGRO

ACTITUDES HRS

Estudia:

La historia deldesarrollo de laindustria eléctrica enel Perú.

Las fuentes deenergía.

El potencialenergético del Perú,matriz energética.

El potenciaenergético de Puno.

Fuentes deenergía, suutilización, lasventajas ydesventajas ensu uso.

Potencialenergético delPerú, susreservas y lautilizaciónactual y futura.

Potencialenergético dePuno y suimportancia enel desarrollo dela Región.

Conoce lasfuentesenergéticas delPerú y Puno ysus posiblesdesarrollos en laindustriaeléctrica.

Expone conclaridad susideas yplanteaalternativasde solución.

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CAPACIDAD 2:

Características de la demanda y generación, parámetros y usos.

CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORES DE LOGRO

ACTITUDES

HRS

Estudia:

Diagramas de carga ygeneración.

Características,parámetros de losdiagramas de carga ygeneración.

Proyección dedemanda de cortoplazo.

Proyección dedemanda de medianoy largo plazo.

Potencia máxima,media, factor decarga, factor deutilización depunta, factor desimultaneidad,factor de potencia,horas deregulación.

Generación bruta,neta, potenciainstalada,potencia efectiva,factor de planta.

Determinación delas curvas de

Efectúa análisisde lascaracterísticasde la demanda ygeneración,comprendiendolos principalesparámetros.

Efectúaproyecciones dedemanda decorto, medianoy largo plazo.

Escomunicativo yparticipativo.

Desarrollatrabajos enhojas decálculo.

Desarrollatrabajos enprogramasaplicativos.

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duración, surepresentaciónmatemática y suimportancia en elplaneamiento dela generación.

Caracterizaciónde la carga.

Estudio de losdiagramas decarga para laproyección de lademanda de cortoplazo.

Métodosestadísticos, deHold Winters yeconométricospara la proyecciónde demanda demediano y largoplazo.

Aplicación de lasredes neuronalespara la proyecciónde demanda.

CAPACIDAD 4:

Estudia los recursos hídricos para efectuar aprovechamientos hidroenergéticosde pequeña y gran envergadura.

CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORES DE LOGRO

ACTITUDES HRS

Estudia:

Cuencas, afluentes,pluviometría, aforos,batimetrías deembalses,correlaciones deseries hidrológicas.

Manejo dereservorios horarios,anuales ymultianualesmediante técnicas de

Analiza laimportancia delcaudal natural yregulado, efectúaestudios de aforos,batimetrías.Comprende el usode la reglalimnimétrica en elmanejo de series decaudales.Determinación de lacurva de calibración

Define laimportancia delrecurso hídricopara eldesarrollo deaprovechamientoshidroenergéticos.

Efectúa aforos ybatimetrías.

Diseña yplanifica

Analítico,participativoproponealternativas dedesarrollo.

Desarrollatrabajos enprogramasaplicativos.

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optimización.

Pronósticos decaudales

de caudales.

Tipos de reservoriosy su uso óptimo enel planeamiento.

Desarrollos detécnicasestocásticas de BoxJenkins parapronósticos decaudales.

Restricciones deriesgo y usosprioritarios delagua.

reservorioshorarios anualesy multianuales.

Efectúapronósticos decaudales ycorrelaciones deserieshidrológicas.

CAPACIDAD 5:

Estudia los tipos de aprovechamientos hidroenergéticos, su principio defuncionamiento y componentes.

CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORESDE LOGRO

ACTITUDES HRS

Estudia:

Tipos y selección deturbinas hidráulicas.

Rendimiento decentrales hidráulicas.

Equipamiento decentrales hidráulicas.

Principio defuncionamiento.

Operación decentrales hidráulicas.

Parámetros decentraleshidroeléctricas.

Determina el tipoadecuado deturbina a usar.

Acción del aguaen la turbina ycostos por sólidosen suspensión.

Equipamiento demaniobra ycontrol.

Operación decentraleshidroeléctricas.

Potencia Efectiva,firme y energíafirme de centraleshidroeléctricas.

Con datosdetermina el tipo,potencia yvelocidad de lasturbinas.

Determina elrendimiento de lasturbinas.

Efectúa cálculospara ladeterminación desólidos ensuspensión.

Efectúa cálculosde determinaciónde potenciaefectiva.

Efectúa cálculosde potencia yenergía firme decentraleshidroeléctricas.

Responsabilidad, actitudcrítica, trabajoen grupo.

Efectúatrabajos encasa.

Visita a unacentralhidroeléctrica

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CAPACIDAD 6:

Investiga las unidades térmicas diesel, gas, vapor y carbón.

CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORESDE LOGRO

ACTITUDES HRS

Estudia:

Principales etapas deldesarrollo de unproyecto de centraltermoeléctrica.

Principales proyectosen marcha en Perú.

Los principios defuncionamiento decentrales a diesel, gasy carbón.

Los rendimientos delas centrales.

Costos variablesasociados a laoperación.

Parámetros decentralestermoeléctricas.

Cronogramaspara el desarrollode proyectos degeneracióntermoeléctrica.

Tipos deunidades a diesel,gas y carbón.

Esquemas defuncionamientode este tipo deunidades.

Rendimientospara cada tipo deunidad.

Costos variablescombustibles yno combustiblesasociados a suoperación.

Potencia efectiva,firme y energíafirme de centralestermoeléctricas.

Conoce los pasosque se siguen en eldesarrollo deproyectos degeneracióntermoeléctrica.

Realiza esquemascorrespondientes alos distintos tipos deunidades.

Determina elrendimientoasociado alcombustibleempleado.

Efectúa cálculos delos costos variablescombustibles y nocombustiblesdefiniendo susaplicaciones.

Efectúa cálculos depotencia efectiva,firme y energíafirme.

Participa conresponsabilidad.

Desarrollatrabajosprácticos enun trabajo enequipo.

Visita a unacentraltermoeléctrica

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CAPACIDAD 7:

Investiga los diferentes tipos de centrales no convencionales.

Investiga la operación óptima de centrales bajo la realidad peruana y laexpansión óptima en generación.

CONTENIDOS

PROCEDIMIENTAL CONCEPTUAL

INDICADORESDE LOGRO

ACTITUDES HRS

Estudia:

Los principios defuncionamiento de

Esquemas defuncionamientode centrales

Esquematiza elfuncionamientode los las

Participa conresponsabilidad.

Desarrolla

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centrales solares,eólicas, nucleares,biomasa ygeotérmicas y suintegración con lossistemasinterconectados.

Generacióndistribuida y suimportancia en lossistemas eléctricos depotencia y elplaneamiento de laexpansión de lageneración.

solares, eólicas,nucleares, celdasde combustible,biomasa ygeotérmicas.

Generacióndistribuida.

Regulación de lageneracióndistribuida enmercadosenergéticos.

centrales solares,eólicas, nucleares,biomasa ygeotérmicas.

Analizaposibilidades deutilización de estetipo de centralesen Puno.

Conceptualiza ydefine laimportancia de lageneracióndistribuida en eldesarrollo de losmercadosenergéticos.

trabajosprácticos en untrabajo enequipo.

IV. ESTRATEGIAS, METODOS Y TECNICAS DIDACTICAS.

ESTRATEGIAS.

La secuencia de aprendizaje de la asignatura se ha modelado en función aoperaciones cognoscitivas, psicomotoras actitudinales, a realizarse durante laplanificación, ejecución y control para las actividades significativas en la teoría y lapráctica, estimulando la investigación de los temas de una competencia.

METODOS.

Se utilizará el sistema de aprendizaje teórico-práctico con discusiones en clase delos temas tratados a fin de fijar conceptos.

Se programará visitas a instalaciones de los diferentes tipos de tecnologías decentrales eléctricas.

TECNICAS.

Se utilizará técnicas de trabajos individuales y grupales en clase y para casaasociados a la investigación de los temas teóricos tratados en clases.Se efectuará controles de lectura a fin de orientar a la investigación en temasavanzados.

MATERIAL DIDACTICO.

Se utilizarán copias de materiales escritos a fin de explicar con sencillez los temasaplicativos que necesiten mayor comprensión dado por el problema de complejidad.Se utilizará retroproyectores a fin de orientar de manera mas sencilla y gráficamentelos temas que requieran mostrar el detalle gráfico.Se proporcionará material impreso, que servirá como guía de algunos temas a tratar.

V. EVALUACION.

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PROPOSITO Y PROCEDIMIENTO.

Operacionalizar las competencias hasta la identificación de los indicadores delogro de aprendizaje y la determinación de los niveles de logro.

Buscar que el alumno esté en la capacidad de elaborar un proyecto degeneración a nivel de perfil enmarcado dentro de las exigencias del SistemaNacional de Inversión Pública (SNIP).

Se revisará los trabajos efectuados para orientar de mejor manera la elaboraciónde futuros trabajos.

Comprobación de los resultados de aprendizaje en el ámbito de losconocimientos mediante exámenes escritos y verbales.

Determinar la eficacia y eficiencia de los aprendizajes y las actitudes delalumno.

Buscar y analizar en forma global los logros, dificultades o limitaciones delalumno, las causas y circunstancias que como factores asociables, inciden en suproceso de formación.

Reafirmar los logros y éxitos alcanzados e identificar medidas de apoyo parasuperar las dificultades.

Para obtener un 100% de cumplimiento para la evaluación aptitudinal, el alumnodeberá cumplir con lo siguiente: entregar todos los trabajos en la fechaencargada, asistencia a todas las clases, participación en clase y orales.

TEMPORALIDAD.

La evaluación es permanente de acuerdo a los propósitos especificados.

Dos exámenes parciales (P1 y P2). Elaboración de un Proyecto de Generación a nivel de Perfil (Proy). Controles de lectura (CL) y Trabajos (T). Uno se elimina (menor nota).

PROMEDIO 1 = ( 3*P1+3*P2+3*Proy+Promedio(T y CL)) / 10.

Evaluación aptitudinal: 0 No cumple con los aspectos aptitudinales propuestos. 1 Cumple con un 80% de los aspectos aptitudinales

propuestos. 2 Cumple con un 100% de los aspectos aptitudinales

propuestos y efectúa aportes en el curso.

Promedio Final.

PROMEDIO = 0.9*PROMERIO 1 + Aptitudes.

VI. BIBLIOGRAFIA.

G. Zoppetti. Centrales Hidroeléctricas Prentice Hall. Castelfranchi. Centrales Eléctricas I Publishing Company INC. Eugenio Vallariano. Aprovechamientos Hidroeléctricos. Escuela Técnica

Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos 1996. Organización Latinoamericana de Energía (OLADE). Manual de Mini y

Microcentrales Hidráulicas.

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Monsalve S. Germán. Hidrología en la Ingeniería Escuela Colombiana deIngeniería.

Machado F. Luiz Alberto. Introdução ao Planejamento da Expansão e Operacãode Sistemas de Produção de Energia Elétrica Universitaria Niterói – RJ 1990.

X. Wang & J.R. Mc Donald. Modern Power System Planning McGraw-Hill1994.

Harry G. Stoll. Least-Cost Electric Utility Planning John Wiley & Sons 1989. Johnston, Jack, John Dinardo. Econometric Methods Mc McGraw-Hill 1997. Ley de Concesiones Eléctricas, Decreto Ley N° 25844. Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas, Decreto Supremo N° 009-93-

EM. www.coes.org.pe, www.minem.gob.pe.

Puno, 05 de Setiembre de 2007.

_______________________________ Ing. Edward Alvarez Vengoa Docente del Curso