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CURSO : TECNOLOGIAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA
TRADUCCION : ENERGY STORAGE
SIGLA : ICM3256
CRÉDITOS : 10
MODULOS : 2
REQUISITOS : ICM2213 y ICM2223
RESTRICCIONES : 040201 o 040301
CONECTOR : o
CARACTER : Optativo
TIPO : Catedra
CALIFICACION : Estandar
PALABRAS CLAVE : Energias Renovables, Almacenamiento Termico, Conversion de Energia
NIVEL FORMATIVO : Doctorado


I.DESCRIPCIÓN DEL CURSO

El curso describe y analiza las diferentes tecnologias disponibles para almacenar energia desde redes electricas y fuentes termicas. Analiza las condiciones necesarias para implementar y gestionar de forma eficiente recursos energeticos de disponibilidad intermitente o variables. Se enfatiza en los principios de funcionamiento y las limitaciones de las tecnologias y conceptos disponibles en la actualidad. Se revisan las capacidades y limitaciones de distintas opciones en forma separada e integrada, asi como las barreras de entrada para un mayor despliegue de sistemas de almacenamiento.


II.RESULTADOS DE APRENDIZAJE

1.Comprender la necesidad de almacenamiento de energia en la operacion de sistemas intermitentes.
2.Aplicar los fundamentos termodinamicos para describir el funcionamiento de los sistemas de almacenamiento.
3.Analizar las diferentes tecnologias de gestion de energia electrica disponibles y emergentes.
4.Analizar diferentes tipos de baterias electricas y electroquimicas.
5.Analizar las tecnologias de almacenamiento termico para procesos industriales.
6.Examinar casos y de evaluacion tecnica y economica de sistemas de almacenamiento.
7.Examinar los aspectos regulatorios y normativos del almacenamiento de energia y sus riesgos.
8.Dimensionar sistemas de almacenamiento de energia.
9.Evaluar formas de utilizacion integrada de las tecnologias de almacenamiento.


III.CONTENIDOS

1.Introduccion al proceso de almacenamiento de energia.
1.1.Potencial de almacenamiento
1.2.Desafios tecnologicos.
1.3.Tecnologias futuras de almacenamiento.

2.Sistemas de almacenamiento electro-mecanico para la gestion de energia
2.1.Bombeo hidraulico PHS
2.2.Aire comprimido CAES.
2.3.Hidrogeno HES.
2.4.Volantes de inercia FWES.

3.Sistemas de almacenamiento electrico y electroquimico para la gestion de potencia
3.1.Baterias clasicas.
3.2.Baterias de ion litio.
3.3.Baterias de flujo.
3.4.Ultracapacitores de alta potencia.
3.5.Ultracapacitores de alta energia.

4.Sistemas de almacenamiento termico
4.1.Energia termica TESS.
4.2.Aire licuado LAES.
4.3.Criogenico.
4.4.Materiales termicos.
4.5.Baterias de Carnot

5.Simulacion de sistemas de almacenamiento
5.1.Simulacion de baterias
5.2.Simulacion de almacenamiento Termico

6.Evaluacion comparada de sistemas de almacenamiento de energia
6.1.Dise?o basico de sistemas de almacenamiento hibridos.
6.2.Dimensionamiento de sistemas de almacenamiento
6.3.Aspectos legales, institucionales y ambientales.
6.4.Evaluacion economica.
6.5.Aspectos transversales.


IV.ESTRATEGIAS METODOLOGICAS

-Clases teoricas participativas, donde se presentaran los principales topicos y casos de estudio.
-Tareas individuales de simulacion computacional, donde se incentiva una colaboracion entre los estudiantes.
-Laboratorios para determinar las caracteristicas de sistemas de almacenamiento comerciales y experimentales.
-Visitas tecnicas a sistemas instalados en industrias locales.


V.ESTRATEGIAS EVALUATIVAS

La evaluacion del curso incluye dos interrogaciones y cuatro tareas computacionales, ademas de un proyecto de investigacion que debe ser informado con un reporte de estilo cientifico. El objetivo de las tereas computacionales es realizar una evaluacion sumativa individual de lo aprendido relacionado con los objetivos de capacidad de analisis del curso. El proyecto busca consolidar la compresion de la materia y proveer una oportunidad para aplicar la capacidad de simulacion y analisis a una condicion real.

PONDERACION:
Interrogaciones: 40%
Tareas: 40%
Proyecto: 20%

CONDICIONES DE APROBACION:
Los estudiantes deben presentar un promedio ponderado de las evaluaciones superior a 4.0


VI.BIBLIOGRAFIA

Minima:

-Bandarenka A.S., Energy Materials: A Short Introduction to Functional Materials for Energy Conversion and Storage, CRC Press, 2022.
-Hoff C.M., Energy Storage Technologies and Applications, Artech House, 2020.
-Huggins R., Energy Storage: Fundamentals, Materials and Applications, 2nd edition, 2016.
-IEA, Energy Storage, Paris, 2020.
-Sterner M., Stadler I. (Editores), Handbook of Energy Storage; Demand, Technologies, Integration, Springer, 2019.
-Zakeri B., Syri S., Electrical energy storage systems: A comparative life cycle cost analysis, Renewable and Sustainable Energy Reviews 42, 2015.

Complementaria:

-CCCuk, Hydrogen in a low-carbon economy, Committee on Climate Change, London, November 2018.
-Othman H., Energy Storage Applications in Transmission and Distribution Grids, Cambridge Univ. Press. 2022.
-White S., Youssefi S., Energy Storage Basics: A Study Guide for Energy Practitioners, Ind. Published, 2020.