Máster en Energía Inteligente: IA Aplicada al Sector Energético + 60 Créditos ECTS

Unidad Didáctica 1. Internet de las Cosas

• Contexto Internet de las Cosas (IoT)
• ¿Qué es IoT?
• Elementos que componen el ecosistema IoT
• Arquitectura IoT
• Dispositivos y elementos empleados
• Ejemplos de uso
• Retos y líneas de trabajo futuras

Unidad Didáctica 2. Sistemas Ciberfísicos

• Contexto Sistemas Ciberfísicos (CPS)
• Características CPS
• Componentes CPS
• Ejemplos de uso
• Retos y líneas futuras

Unidad Didáctica 3. Conceptos y Equipos Utilizados en Automatización Industrial

• Conceptos previos
• Objetivos de la automatización
• Grados de automatización
• Clases de automatización
• Equipos para la automatización industrial
• Diálogo Hombre-máquina, HMI y SCADA

Unidad Didáctica 4. Industria 4.0

• ¿Qué es la Industria 4.0?
• Sensores y captación de información
• Ciclo de vida de los productos en la Industria 4.0
• Modelos de negocio basados en la industria 4.0
• IoT industrial

Unidad Didáctica 5. Vigilancia Tecnológica

• Tipos de Vigilancia tecnológica
• Aspectos esenciales de la Vigilancia Tecnológica
• Búsqueda de información
• Implantación de la Vigilancia Tecnológica

Unidad Didáctica 6. Estudio de la Tendencia Tecnológica

• Introducción
• Concepto y nociones esenciales de la prospectiva tecnológica
• Tipología de técnicas para la prospectiva tecnológica
• Requisitos de implantación

Unidad Didáctica 1. Fundamentos Físicos de los Sistemas de Potencia

• Principios de corriente alterna: potencia activa, reactiva y aparente
• El factor de potencia y las consecuencias técnicas de su desequilibrio
• Leyes fundamentales de flujo de carga y caída de tensión en la red
• Análisis de sistemas trifásicos y gestión de desequilibrios entre fases

Unidad Didáctica 2. Arquitectura y Componentes de la Red Eléctrica

• Jerarquía de niveles de tensión
• Infraestructura crítica
• Topologías de red
• Sistemas de medida y protección
• Análisis de pérdidas de energía

Unidad Didáctica 3. Operación Técnica y Control del Sistema

• El despacho de generación y criterios de seguridad del sistema
• Control de frecuencia-potencia y gestión de las reservas de regulación
• Control de tensión-potencia reactiva en nudos críticos de la red
• Coordinación de la operación en tiempo real y protocolos de maniobra
• Análisis de contingencias y aplicación del criterio de seguridad N-1

Unidad Didáctica 4. Integración de Energías Renovables en la Red

• Retos de la generación no síncrona
• Electrónica de potencia
• Impacto de la variabilidad renovable en la gestión de rampas de potencia
• Requisitos técnicos de conexión y códigos de red internacionales

Unidad Didáctica 5. Estructura y Funcionamiento de los Mercados Eléctricos

• El mercado diario
• Mercados intradiarios y de ajuste
• Mercados de servicios auxiliares y gestión de las bandas de regulación
• Mecanismos de capacidad y mercados de flexibilidad local
• Integración de mercados regionales y el modelo de acoplamiento de precios

Unidad Didáctica 6. Caracterización y Gestión de la Demanda

• Análisis de la curva de carga
• Variables exógenas
• Elasticidad de la demanda y respuesta ante señales de precio dinámicas
• El prosumidor
• Pobreza energética

Unidad Didáctica 7. Recursos Energéticos Distribuidos (der) y Flexibilidad

• Definición y clasificación de los DER
• La agregación de demanda
• Plantas Virtuales de Energía (VPP)
• Microredes

Unidad Didáctica 8. Tecnologías Avanzadas de Almacenamiento para Sistemas de Potencia

• Tecnologías de almacenamiento
• Aplicaciones sistémicas
• Parámetros operativos críticos
• Modelado de la degradación y estrategias de extensión de vida útil
• Economía circular

Unidad Didáctica 9. Movilidad Eléctrica e Infraestructura de Carga

• Estándares de carga y protocolos de comunicación entre vehículo y red
• Impacto de la integración masiva del vehículo eléctrico en los centros de transformación
• Estrategias de Smart Charging
• Tecnologías Vehicle-to-Grid (V2G) y su aportación a la estabilidad del sistema

Unidad Didáctica 10. Calidad de Suministro y Marco Regulatorio

• Indicadores de continuidad del servicio
• Calidad de la onda eléctrica
• Modelos de retribución de la actividad de red
• Estándares internacionales de calidad y gobernanza de datos
• Políticas de descarbonización

Unidad Didáctica 1. Predicción de Recurso y Generación Solar Fotovoltaica

• Física de la irradiancia y variables meteorológicas críticas para el rendimiento
• Modelado de degradación, suciedad y albedo en plantas fotovoltaicas
• Técnicas de nowcasting mediante visión artificial y cámaras de cielo
• Modelos híbridos

Unidad Didáctica 2. Forecasting Eólico y Optimización de Parques

• Análisis de la curva de potencia real frente a la teórica mediante machine learning
• Predicción de velocidad y dirección del viento a diferentes alturas de buje
• Algoritmos para la mitigación del efecto estela en tiempo real
• Sistemas de alerta temprana para eventos de viento extremo y protección de activos

Unidad Didáctica 3. Ia Aplicada Al Hidrógeno Verde y Vectores Energéticos

• Modelado predictivo y control óptimo de la eficiencia del electrolizador
• IA para la predicción de la demanda de hidrógeno industrial y de movilidad
• Algoritmos de despacho para plantas híbridas renovables-H2
• Optimización de la cadena logística y almacenamiento de hidrógeno mediante analítica prescriptiva

Unidad Didáctica 4. Predicción Hidroeléctrica y Gestión de Cuencas

• Modelado de aportaciones y deshielo basado en datos de satélite y nivometría
• Optimización de la explotación de embalses mediante algoritmos de búsqueda estocástica
• 3.Detección de cavitación y fallos en turbinas mediante análisis de señales y vibraciones
• Gestión del nexo agua-energía bajo escenarios climáticos cambiantes

Unidad Didáctica 5. Integración de Datos Satelitales y Modelos Nwp

• Uso de servicios copernicus y extracción de datos de teledetección global
• Hibridación de modelos numéricos de predicción del tiempo con técnicas de deep learning
• Técnicas de downscaling estadístico para adaptar modelos globales a microclimas locales
• Procesamiento de imágenes satelitales para la monitorización de la ocupación del suelo y vegetación

Unidad Didáctica 6. Gestión de la Incertidumbre y Predicción Probabilística

• Regresión cuantílica y construcción de intervalos de confianza para la generación
• Aplicación de la predicción probabilística a las pujas en mercados diarios
• Análisis del valor económico de la información y reducción del coste de desvíos
• Toma de decisiones bajo incertidumbre en entornos de alta variabilidad renovable

Unidad Didáctica 7. Optimización del Mix Energético y Vpp

• Algoritmos multiobjetivo para el despacho conjunto solar-eólico-batería
• Agregación de recursos energéticos distribuidos mediante aprendizaje reforzado
• Gestión inteligente de vertidos y cumplimiento de restricciones de red
• Coordinación de activos renovables en mercados locales de flexibilidad energética

Unidad Didáctica 8. Resiliencia Climática y Adaptación de Activos

• Predicción de eventos severos para la protección preventiva de infraestructuras
• Modelado del impacto del cambio climático en el recurso renovable a horizontes de 2050
• IA para la optimización de la refrigeración y eficiencia operativa bajo estrés térmico severo
• Estrategias de adaptación basadas en el análisis masivo de datos climáticos históricos y proyecciones

Unidad Didáctica 1. Digitalización de la Red y Sistemas Adms

• Evolución de la red convencional a la smart grid
• Sistemas avanzados de gestión de la distribución y su arquitectura
• Interacción entre el SCADA, el GIS y el OMS
• El flujo de datos en tiempo real

Unidad Didáctica 2. Monitorización Avanzada y Estimación de Estado

• El concepto de estimación de estado y su importancia operativa
• Unidades de medición de fasores y sincrofasores en la monitorización dinámica
• Aplicación de IA para la observabilidad en redes de baja tensión con datos incompletos
• Filtrado de ruido y validación de datos de topología de red en tiempo real

Unidad Didáctica 3. Gestión de Recursos Energéticos Distribuidos

• Integración masiva de recursos en el borde de la red
• Sistemas de gestión de recursos energéticos distribuidos
• Cálculo dinámico de la capacidad de alojamiento mediante IA
• Mitigación de impactos técnicos

Unidad Didáctica 4. Ia para la Autocuración de Red

• Localización, aislamiento y restauración del servicio automatizada
• Algoritmos de aprendizaje reforzado para la reconfiguración óptima de la red tras un fallo
• Predicción de puntos críticos de fallo mediante análisis de estrés térmico y carga
• educción de los tiempos de interrupción mediante maniobras automáticas

Unidad Didáctica 5. Detección de Fraude y Pérdidas No Técnicas

• Modelado del consumo "normal" frente a patrones de pérdida no técnica
• Algoritmos de detección de anomalías para identificar manipulaciones en contadores
• Balance de energía por tramos de red para la localización geográfica del fraude
• Impacto económico de la IA en la recuperación de ingresos para las distribuidoras

Unidad Didáctica 6. Integración Inteligente del Vehículo Eléctrico

• Predicción de la demanda de carga basada en movilidad urbana y big data
• Algoritmos de Smart Charging (V1G) para evitar la saturación de transformadores
• Tecnologías Vehicle-to-Grid (V2G): La batería del coche como respaldo de red
• Gestión de infraestructuras de carga pública y optimización de rutas de recarga

Unidad Didáctica 7. Control y Optimización de Microredes

• Arquitecturas de control jerárquico
• IA para la transición fluida entre modo conectado y modo isla
• Optimización del despacho económico local en microrredes industriales y rurales
• Estabilidad de microrredes basadas al 100% en electrónica de potencia

Unidad Didáctica 8. Flexibilidad de Red y Mercados Locales

• Uso de la flexibilidad de la demanda para el alivio de congestiones
• Algoritmos de emparejamiento en mercados locales de energía
• IA para la validación de la entrega de flexibilidad
• Interacción entre el operador de transporte y el de distribución

Unidad Didáctica 9. Gemelos Digitales de Red y Redes Neuronales de Grafos

• Modelado de la red eléctrica como un grafo
• Aplicación de redes neuronales de grafos para predecir flujos de potencia
• Sincronización entre el activo físico y su gemelo digital mediante flujos de IoT
• Simulación de escenarios de expansión de red asistida por inteligencia artificial

Unidad Didáctica 10. Ciberseguridad Activa en Infraestructuras de Red

• Detección de intrusiones basada en IA para protocolos industriales
• Identificación de ataques de "falsa inyección de datos" en estimadores de estado
• Resiliencia de la red ante ciberataques
• Normativas internacionales de ciberseguridad para operadores de red

Unidad Didáctica 1. Fundamentos de la Respuesta a la Demanda (dr)

• Conceptos clave
• Programas de respuesta a la demanda: Basados en precios (tarifas dinámicas) y basados en incentivos
• Arquitecturas de comunicación para DR
• El papel del "agregador" como nueva figura en los mercados energéticos globales

Unidad Didáctica 2. Inteligencia Artificial en Smart Buildings

• Sistemas de gestión energética de edificios y sensorización ambiental
• Modelado predictivo de la ocupación mediante IA y redes de sensores
• Optimización de la iluminación inteligente y control de sombreado automático
• Estrategias de ahorro energético masivo sin pérdida de confort para el usuario

Unidad Didáctica 3. Control Predictivo Basado en Modelos (mpc) para Climatización

• Fundamentos del MPC aplicado a sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado
• Integración de predicción meteorológica externa en el control térmico del edificio
• Algoritmos para la gestión de la inercia térmica de las estructuras
• Optimización multiobjetivo

Unidad Didáctica 4. Desagregación de Consumo No Invasiva (nilm)

• Introducción al NILM
• Extracción de características en alta y baja frecuencia
• Algoritmos de aprendizaje supervisado y redes neuronales para la clasificación de electrodomésticos
• Aplicaciones de NILM para auditorías energéticas automáticas y detección de averías

Unidad Didáctica 5. Gestión Inteligente de Baterías (bess) Tras el Contador

• Estrategias de peak shaving y load shifting mediante almacenamiento local
• Algoritmos de optimización para maximizar el autoconsumo fotovoltaico con baterías
• Predicción de la degradación y estimación del estado de salud de celdas de litio
• Arbitraje de precios

Unidad Didáctica 6. Integración del Vehículo Eléctrico en el Edificio

• El vehículo eléctrico como sistema de respaldo
• Algoritmos de carga bidireccional para soporte de cargas críticas en el edificio
• Gestión de la potencia de carga para evitar el disparo de protecciones principales
• Coordinación entre el cargador del EV, el sistema fotovoltaico y la demanda doméstica

Unidad Didáctica 7. Comunidades Energéticas y Mercados P2p

• Modelos de intercambio de energía entre pares asistidos por IA
• Algoritmos de emparejamiento para el reparto óptimo en autoconsumo colectivo
• Uso de blockchain y contratos inteligentes para la liquidación de excedentes locales
• Gobernanza algorítmica y equidad en la distribución de ahorros comunitarios

Unidad Didáctica 8. Eficiencia Energética Industrial 4.0

• Monitorización y predicción de la demanda en procesos térmicos y motrices pesados
• IA aplicada a la recuperación de calor residual y optimización de redes de aire comprimido
• Integración de la gestión energética en el sistema MES
• Gemelos digitales de plantas industriales para la simulación de escenarios de descarbonización

Unidad Didáctica 9. Psicología del Consumidor y Nudging Digital

• Aplicación de la ciencia del comportamiento en apps energéticas
• Uso de IA para generar recomendaciones personalizadas de ahorro
• Gamificación y sistemas de incentivos no monetarios para el cambio de hábitos
• Análisis del impacto social y la aceptación de las tecnologías de control automático

Unidad Didáctica 1. Estrategias de Mantenimiento y Gestión de Activos

• Evolución del mantenimiento
• Estándares internacionales de gestión de activos
• El concepto de Asset Health Index (AHI)
• Fiabilidad centrada en la fiabilidad asistida por big data y análisis de criticidad

Unidad Didáctica 2. Visión Por Computador para Inspección Técnica

• Detección automática de fallos en plantas fotovoltaicas mediante termografía aérea con drones
• Inspección de palas de aerogeneradores: Identificación de grietas, erosión y rayos mediante redes neuronales convolucionales
• Monitorización de líneas de alta tensión
• Edge AI aplicada a robots e inspecciones autónomas en entornos de difícil acceso

Unidad Didáctica 3. Análisis de Vibraciones y Procesamiento de Señales

• Monitorización de condición en maquinaria rotativa
• Procesamiento avanzado
• Aplicación de deep learning para el reconocimiento de firmas acústicas y vibracionales de fallos mecánicos
• Detección de degradación en rodamientos y multiplicadoras mediante redes de memoria a largo plazo

Unidad Didáctica 4. Diagnóstico de Transformadores y Aparamenta Eléctrica

• Análisis de gases disueltos y calidad del aceite mediante modelos predictivos de degradación
• Detección de descargas parciales a través de señales electromagnéticas y acústicas procesadas por IA
• Modelado térmico dinámico de transformadores para prevenir fallos en el aislamiento por sobrecarga
• Gestión inteligente del ciclo de vida de interruptores de alta tensión y celdas de media tensión

Unidad Didáctica 5. Predicción de Vida Útil Remanente

• Modelado de degradación física mediante Physics-informed Neural Networks (PINNs)
• Frameworks de pronóstico y gestión de la salud
• Estimación del Remaining Useful Life (RUL) bajo condiciones de estrés operativo variable
• Cuantificación de la incertidumbre en los modelos de pronóstico para la gestión del riesgo financiero

Unidad Didáctica 6. Optimización de la Operación y Paradas Técnicas

• Planificación de ventanas de mantenimiento asistida por IA para minimizar el lucro cesante
• Integración de previsiones meteorológicas y precios de mercado en la programación del O&M
• Optimización de recursos humanos y materiales mediante algoritmos genéticos y programación lineal
• Impacto de la estrategia de mantenimiento en el Levelized Cost of Energy (LCOE) de la planta

Unidad Didáctica 7. Gestión de Repuestos y Logística Inteligente

• Predicción de la demanda de componentes críticos basada en el estado real de los activos
• Optimización de inventarios just-in-time para reducir costes de almacenamiento de grandes componentes
• Logística avanzada para eólica marina
• Introducción a la fabricación aditiva y almacenes digitales para la sustitución rápida de piezas

Unidad Didáctica 8. Seguridad Industrial y Asistencia Al Operador

• IA para la seguridad laboral: Detección automática de uso de equipos de protección individual
• Monitorización de la salud de los trabajadores en entornos críticos mediante dispositivos wearables
• Realidad aumentada asistida por IA para guiar procedimientos de reparación complejos en campo
• Geofencing y detección de intrusiones en zonas de peligro de subestaciones y plantas de generación

Unidad Didáctica 1. Arquitectura de Mercados Eléctricos Internacionales

• Comparativa de modelos
• El concepto de precios marginales locacionales y gestión de congestiones por nudos
• Mercados financieros y derivados energéticos
• El papel de los mercados transfronterizos y las subastas de capacidad de interconexión

Unidad Didáctica 2. Predicción de Precios de la Electricidad con Ia

• Análisis de variables fundamentales
• Modelado de la curva de oferta y demanda mediante técnicas de machine learning
• Arquitecturas de deep learning para la gestión de la volatilidad horaria
• Predicción de precios negativos y picos extremos en mercados desregulados

Unidad Didáctica 3. Trading Algorítmico y Estrategias de Puja

• 1.Diseño y despliegue de agentes de trading automático para mercados intradiarios y de ajuste
• Optimización de ofertas para generadores renovables y sistemas de almacenamiento masivo
• 3.Aplicación de aprendizaje por refuerzo en estrategias de negociación
• Arbitraje energético asistido por IA

Unidad Didáctica 4. Gestión de Riesgos y Análisis Financiero en Energía

• Cálculo del Valor en Riesgo (VaR) y Conditional VaR mediante simulaciones Monte Carlo
• Estrategias de cobertura dinámica basadas en modelos predictivos de mercado
• Análisis del riesgo de contraparte y riesgo de crédito en empresas comercializadoras
• Detección de manipulación de mercado y anomalías en el trading mediante algoritmos de vigilancia

Unidad Didáctica 5. Mercados de Carbono y Sostenibilidad

• Funcionamiento de los esquemas de comercio de emisiones y mercados de créditos de carbono
• IA aplicada a la predicción de precios de los derechos de emisión de CO2
• Trazabilidad de la huella de carbono corporativa mediante analítica avanzada de datos
• Automatización de informes de sostenibilidad y cumplimiento de criterios ESG

Unidad Didáctica 6. Nuevos Mercados de Flexibilidad y Servicios Auxiliares

• Diseño y operación de mercados locales de flexibilidad para operadores de distribución
• Algoritmos de puja en mercados de regulación de frecuencia y reservas de potencia
• Participación de la demanda agregada y las Virtual Power Plants (VPP) en mercados mayoristas
• Modelado económico de mecanismos de capacidad y pagos por disponibilidad

Unidad Didáctica 7. Blockchain y Smart Contracts en el Sector Energético

• Descentralización del intercambio energético
• Tokenización de activos energéticos y garantías de origen mediante tecnología DLT
• Automatización de liquidaciones y facturación en tiempo real mediante contratos inteligentes
• Casos de uso de DAOs en comunidades energéticas

Unidad Didáctica 8. Regulación, Ética y Gobernanza de Algoritmos

• El impacto del marco regulatorio global en el sector
• Transparencia y XAI en algoritmos de fijación de precios y trading
• Sandboxes regulatorios
• Soberanía energética y protección de algoritmos críticos en la seguridad nacional

Unidad Didáctica 1. Xai en Infraestructuras Críticas

• El problema de la "caja negra"
• Técnicas de interpretación de modelos
• Trazabilidad y auditoría de decisiones automáticas en centros de control
• El factor "Human-in-the-loop"

Unidad Didáctica 2. Ia Generativa y Llms en el Sector Energético

• Aplicaciones de modelos de lenguaje en la gestión de normativa y manuales técnicos
• Generación de escenarios sintéticos para el entrenamiento de redes y simulacros de crisis
• Desarrollo de copilotos para ingenieros de operación, mantenimiento y diseño de proyectos
• Desafíos técnicos

Unidad Didáctica 3. Ética, Sesgos y Justicia Energética

• Identificación y mitigación de sesgos algorítmicos en la tarificación y el acceso al servicio
• IA aplicada a la detección proactiva de la pobreza energética y distribución de ayudas
• El dilema ético de la autonomía
• Equidad en la transición energética

Unidad Didáctica 4. Estrategia de Transformación y Cálculo del Roi

• Hoja de ruta para la implementación de IA en empresas energéticas tradicionales
• Metodologías para el cálculo del retorno de inversión en proyectos de digitalización
• Selección de casos de uso
• Creación de centros de excelencia en IA dentro de las organizaciones del sector

Unidad Didáctica 5. Soberanía del Dato y Ciber-resiliencia Geopolítica

• Espacios de datos energéticos compartidos
• Geopolítica de la IA
• Resiliencia ante ataques híbridos y desinformación en mercados energéticos
• Regulación internacional sobre el flujo transfronterizo de datos de infraestructura crítica

Unidad Didáctica 6. Gestión del Cambio y Nuevas Competencias

• El impacto de la automatización en el empleo del sector
• Cultura "data-driven"
• Comunicación estratégica
• Liderazgo en la era de la IA

Unidad Didáctica 7. Tendencias Emergentes: Computación Cuántica y Fusión

• El potencial de la computación cuántica en la optimización de redes de escala continental
• IA aplicada al control magnético de plasma en reactores de fusión nuclear
• Edge AI avanzada y su integración con redes 6G para control en microsegundos
• Sensores cuánticos para la monitorización de activos enterrados y submarinos

Unidad Didáctica 8. Visión de la Red Autónoma

• El camino hacia la autonomía total
• Orquestación de agentes inteligentes en una red descentralizada masiva
• El papel de la IA en la integración total de la economía del hidrógeno y el carbono