1. Gestión integral de incidentes en el mar: protocolos, roles y cadena de mando para respuesta coordinada
2. Planificación y ejecución de operaciones: briefing, rutas, ventanas meteorológicas y criterios de go/no-go
3. Evaluación rápida de riesgos: matriz de criticidad, control de escena y decisiones bajo presión
4. Comunicación operativa: VHF/GMDSS, reportes estandarizados y enlace interinstitucional
5. Movilidad táctica y abordaje seguro: maniobras con RHIB, aproximación, amarre y recuperación
6. Equipos y tecnologías: EPP, señalización, localización satelital y registro de datos en campo
7. Atención inmediata al afectado: valoración primaria, hipotermia, trauma y estabilización para evacuación
8. Condiciones ambientales adversas: oleaje, visibilidad, corrientes y mitigación operativa
9. Simulación y entrenamiento: escenarios críticos, uso de RV/RA y ejercicios con métricas de desempeño
10. Documentación y mejora continua: lecciones aprendidas, indicadores (MTTA/MTTR) y actualización de SOPs

1. Arquitectura de sistemas híbridos: topologías de propulsión eléctrica, configuraciones diesel‑generador + baterías, motores eléctricos directos, ejes eléctricos, conversores de potencia multinivel y layouts de distribución AC/DC para distintas clases de buque.
2. Electrónica de potencia y control: fundamentos de IGBT/MOSFET, inversores y rectificadores marinos, control vectorial y control directo del par (DTC), estrategias de modulación y gestión térmica de semiconductores en entornos marinos.
3. Sistemas de almacenamiento energético: química y arquitectura de baterías (Li‑ion, LTO, redox flow), supercondensadores, gestión de celdas (BMS), balanceo, modelado SOC/SOH y consideraciones de envejecimiento y seguridad a bordo.
4. Pilas de combustible e integración: principios de operación, tipos (PEM, SOFC), requisitos de hidrógeno/combustible, interfaces con sistemas eléctricos y estrategias híbridas con baterías para optimizar eficiencia y emisiones.
5. Gestión de energía a bordo (PMS/Energy Management): algoritmos de despacho, control jerárquico, control predictivo basado en modelos (MPC), gestión de cargas críticas y no críticas, optimización de combustible y reducción de emisiones (EEXI/CII compliance).
6. Control de propulsión y maniobra: integración de PMS con controladores de hélice, propulsión azimutal, regulación de velocidad y par, modos de operación (eco, boost, silent), gestión de transitorios y acoplamiento hidrodinámico-eléctrico.
7. Simulación de sistemas multi‑físicos: modelado y simulación en Matlab/Simulink, DIgSILENT, PSCAD y Modelica; desarrollo de modelos termodinámicos, eléctricos y mecánicos integrados; calibración con datos reales y validación experimental.
8. Digital Twin y test en bucle: creación de gemelos digitales para monitorización en tiempo real, HIL/SIL para validación de controladores y PLC, escenarios de fallo, y uso de DT para optimización operativa y formación de tripulaciones.
9. Diagnóstico avanzado de fallos: técnicas de modelado residual, métodos basados en datos (ML, redes neuronales, SVM), análisis de espectro y transformadas (FFT, wavelets) para detección de anomalías en máquinas rotativas, convertidores y celdas de batería.
10. Mantenimiento predictivo y monitoreo de condición: arquitectura de sensorización (vibración, corriente, tensión, temperatura, SOC estimation), pipelines de datos, algoritmos de RUL (Remaining Useful Life), planificación de intervenciones y reducción de tiempo y coste de inactividad.
11. Big Data y Machine Learning aplicados: procesamiento de series temporales, modelos de forecasting de carga y consumo, detección de patrones operativos, técnicas de explainability para justificar decisiones de mantenimiento y optimización.
12. Integridad funcional y seguridad de suministro: análisis de disponibilidad, diseño de redundancias, políticas de degradación segura, procedimientos de reconfiguración automática y manual ante fallos críticos.
13. Modelado térmico y gestión de refrigeración: balances térmicos de convertidores, sistemas de refrigeración líquida y por aire, impacto térmico en vida útil de baterías y semiconductores, diseño de intercambiadores y control térmico en espacio confinado.
14. Interoperabilidad y comunicaciones industriales: protocolos marítimos (Modbus, CANopen, NMEA, OPC UA), arquitectura OT/IT, diseño de redes deterministas en puente y sala de máquinas, sincronización y latencias críticas para control distribuido.
15. Ciberseguridad en sistemas eléctricos marinos: evaluación de amenazas y riesgos OT, modelos de amenaza para PMS/PMS, hardening de controladores, segmentación de red, medidas de detección (IDS/IPS), respuesta a incidentes y continuidad operativa en entorno marítimo.
16. Normativa, estándares y certificación: requisitos de sociedades de clasificación (DNV, ABS, LR), cumplimiento con IEC 60092 y normativas aplicables, guía IMO sobre baterías y seguridad, certificación de sistemas eléctricos híbridos y documentación exigida para aprobación en diseño y operación.
17. Seguridad, gestión del riesgo y análisis FMEA/FMEDA: metodología para identificación y mitigación de fallos en sistemas híbridos, evaluación de riesgos eléctricos, procedimientos operativos seguros y diseño de pruebas FAT/SAT y aceptación a bordo.
18. Control de emisiones y eficiencia energética: estrategias para minimizar consumo y emisiones de NOx/CO2, análisis ciclo de vida energético, técnicas de recuperación de energía (regeneración eléctrico‑hidráulica), y cumplimiento de marcos regulatorios (IMO MEPC, DCS).
19. Optimización multi‑objetivo: enfoques para optimizar coste operativo, consumo de combustible, desgaste de componentes y emisiones mediante programación matemática, técnicas heurísticas y optimización en tiempo real.
20. Prácticas de puesta en servicio y operación: procedimientos de puesta en marcha de plantas híbridas, secuencias de arranque/parada, pruebas dinámicas, tuning de controladores y checklists para garantizar desempeño y seguridad.
21. Formación y simulación de tripulación: escenarios de entrenamiento con simuladores de puente y sala de máquinas integrados, procedimientos de emergencia eléctrica, interpretación de alarmas y toma de decisiones basadas en datos en tiempo real.
22. Gestión de ciclo de vida y economía operativa: modelos TCO (Total Cost of Ownership) para sistemas híbridos, análisis de retorno de inversión para retrofits y nuevas construcciones, estrategias de repowering y fin de vida de baterías con criterios ambientales.
23. Ensayos, instrumentación y validación experimental: diseño de campañas de ensayo, instrumentación avanzada, adquisición de datos sincronizados, técnicas de filtrado y validación contra modelos teóricos y gemelos digitales.
24. Casos prácticos y estudios de campo: revisión en profundidad de proyectos reales (ferries, remolcadores, buques de servicio offshore), análisis de lecciones aprendidas, benchmarking y aplicación práctica de soluciones de diagnóstico, mantenimiento predictivo y ciberseguridad.
25. Proyecto final aplicado: desarrollo integral de un proyecto de integración y simulación (digital twin + estrategia de mantenimiento predictivo + plan de certificación y ciberseguridad) con entregables técnicos, plan de pruebas y presentación a comité evaluador.

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Arquitecturas de potencia y distribución eléctrica en buques: diseño y protección de sistemas, gestión térmica y de baterías, seguridad funcional y protección contra fallos, conexiones shore‑to‑ship y logística de recarga, estrategias de retrofit y pruebas en fábrica y mar con evaluación económico‑ambiental y gemelos digitales

1. Fundamentos de arquitecturas de potencia en buques: diferencias entre sistemas tradicionales (generación diesel‑eléctrica) y configuraciones híbridas (series, paralelas, híbrido paralelo‑diésel, microgrids marinos). Análisis de topologías AC vs DC, ventajas y compromisos técnicos y operativos.
2. Dimensionamiento y planificación eléctrica integral: cálculo de demanda pico, perfiles de carga transitorios y continuos, análisis de contingencias, criterios de reserva (N+1, N+2), selección de nivel de tensión (LV/MV/High Voltage) y justificación técnica para cada clase de buque.
3. Diseño de distribución: single‑line diagrams avanzados, segmentación en zonas eléctricas, anillos y barras colectoras, uso de RMU, seccionadores y interruptores de potencia, coordinación de protecciones y selectividad en entornos marinos.
4. Conversión y acondicionamiento de energía: especificaciones y selección de convertidores estáticos, inversores, rectificadores, cargadores bidireccionales, VFDs marinos y topologías para reducción de armónicos (multinivel, active front end), y su integración con generadores y ESS.
5. Sistemas de almacenamiento de energía (ESS): tecnologías (Li‑ion NMC, LFP, flow batteries, supercondensadores), criterios de selección por ciclo de vida y perfil de misión, densidad energética vs potencia, modularidad y comercialización de contenedores ESS para retrofit.
6. Gestión de baterías (BMS) avanzada: arquitecturas de BMS distribuido vs centralizado, funciones críticas (SOC, SOH, balancing, cell monitoring), algoritmos de estimación, comunicación CAN/FlexRay/OPC‑UA, seguridad funcional y requisitos de ciberseguridad (IEC 62443).
7. Gestión térmica y control climático del ESS: diseño de sistemas de refrigeración líquida y aire forzado, modelado térmico 3D, estrategias de control activo para evitar thermal runaway, integración con HVAC del buque y pruebas de puesta a punto térmico en fábrica.
8. Protección contra fallos eléctricos: coordinación de relés y protecciones (ANSI/IEC), protecciones diferenciales, sobrecorriente, sobre/under‑voltage, protección de tierra, sistemas de protección contra arco eléctrico (arc‑flash mitigation) y requerimientos de señalización y aislamiento en entornos marinos.
9. Seguridad funcional y normativas aplicables: aplicación de IEC 61508/61511 para SIL, interpretación y aplicación de normas marítimas (IEC 60092 series, DNVGL, ABS, LR), guías específicas para baterías (DNV Guidance on Battery Installations, IEC 62619, IEC 62933) y procedimientos de certificación con sociedades de clasificación.
10. Diseño contra fallos y resiliencia operativa: estrategias de redundancia (dual bus, segregated loads), reconexión automática, black‑start y black‑out recovery, gestión de energía en degradación y esquemas de control de contingencia para mantener seguridad y continuidad de servicio.
11. Integración de sistemas de propulsión eléctrica: sincronización de generadores, control de torque y velocidad en motores síncronos/inductivos, control vectorial de máquinas, gestión de propulsión podded y aft‑drive, y coordinación con ESS para aportes de potencia instantánea.
12. Compatibilidad electromagnética y calidad de energía: análisis de armónicas, flicker, distorsión y mitigación mediante filtros pasivos/activos, diseño de transformadores marinos, puesta a tierra y aislamiento galvánico, y ensayos de inmunidad EMI/EMC.
13. Conexiones shore‑to‑ship y logística de recarga: normativas IEC/ISO/IEEE 80005 (shore connection HVSC), especificación de puntos de conexión, modos operativos, protocolos de negociación de potencia, seguridad operativa en dique y puerto, y soluciones para carga rápida y programada (V2G/V2S conceptos aplicados a buques).
14. Gestión operativa y logística de recarga: planificación de ventanas de puerto, contratos de energía, optimización de curva de carga, estrategias de carga inteligente (SoC targets, tarifa‑dependiente), interoperabilidad con infraestructuras portuarias y requisitos de comunicación e interoperabilidad (OCPP, IEC 61850 adaptado).
15. Estrategias de retrofit y modernización: análisis de viabilidad técnica y económica, estudios de estabilidad y estructura, gestión del peso y centro de gravedad, rutas de cableado y penetraciones, diseño modular para reducción de downtime, planificación de drydock y permisos regulatorios.
16. Integración de gemelos digitales y modelos predictivos: concepto y arquitectura del gemelo digital para planta eléctrica y ESS, modelado en tiempo real (modelos térmicos, eléctricos y de degradación de baterías), uso de digital twin para optimización de operaciones, control predictivo (MPC) y mantenimiento predictivo (PdM).
17. Control, supervisión y automatización: diseño de sistemas SCADA/PLC para gestión de microgrid marino, interfaces HMI, protocolos industriales (Modbus, OPC‑UA, IEC 61850), integración con sistemas de gestión del buque (ECS), y requisitos de ciberseguridad operacional (seguridad por diseño).
18. Pruebas de fábrica (FAT) y puesta en servicio: protocolos de FAT/SAT para convertidores, BMS, ESS y switchgear, ensayos de aceptación con sociedad de clasificación, pruebas de compatibilidad electromecánica, pruebas de carga dinámica, verificación de comunicaciones y procedimientos documentados para entrega.
19. Pruebas en mar y comisionado final: protocolos detallados de pruebas en mar (sea trials) para validar comportamiento dinámico bajo perfiles reales de misión, medición de performances (consumo, emisiones, respuesta al gradiente de carga), pruebas de fallas y recuperación, y criterios de aceptación operacional.
20. Evaluación económico‑ambiental: metodología TCO para soluciones híbridas (capex, opex, coste de energía a bordo, coste de mantenimiento), indicadores LCA (huella de carbono, emisiones NOx/SOx particulados), análisis de payback, sensibilidad a precios de combustible y tarifas portuarias, incentivos y compliance regulatorio (MARPOL, EEDI, CII).
21. Mantenimiento y ciclo de vida: estrategias de mantenimiento predictivo y preventivo para ESS y electrónica de potencia, gestión de repuestos críticos, procedimientos de end‑of‑life para baterías (reciclaje, reutilización en estacionario), y documentación requerida (O&M manuals, as‑built single line, certificados de pruebas).
22. Simulación avanzada y modelado: herramientas y metodologías (MATLAB/Simulink, DIgSILENT PowerFactory, PSCAD/EMTDC, ANSYS thermal/CFD), ejercicios prácticos de dimensionamiento, simulación transitoria, armonicos y análisis de estabilidad de microgrids marinos.
23. Casos prácticos y estudios de proyecto: análisis detallado de proyectos reales (ferries eléctricos, Ro‑Ro híbridos, remolcadores con ESS, cargueros retrofiteados), lecciones aprendidas, benchmarking de soluciones, y plantillas de especificaciones técnicas para contratación EPC.
24. Formación normativa, documentación y auditoría: preparación de expedientes para sociedades de clasificación y autoridades portuarias, checklists de cumplimiento (IEC/DNV/IMO), elaboración de P&ID eléctricos, esquemas unifilares, matrices de seguridad funcional y planes de ensayo aceptados por stakeholders.
25. Competencias profesionales y gestión de proyectos: roles y responsabilidades en equipos multidisciplinares, planificación de integración en la cadena logística naval, gestión de riesgos técnicos y contractuales, negociación con astilleros y proveedores, y presentación de casos de negocio a armadores e inversores.

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Arquitecturas de potencia y propulsión para buques híbridos y eléctricos: diseño e integración de sistemas, gestión y almacenamiento de energía, seguridad funcional, ciberseguridad y estrategias de retrofit

1. Fundamentos de arquitecturas eléctricas marinas: comparación AC vs. DC, topologías convencionales y avanzadas (bus en anillo, doble bus, zonificación eléctrica), principios de diseño de unifilar, criterios de redundancia y segregación de cargas críticas.
2. MVDC y sistemas de potencia híbridos: ventajas e inconvenientes del MVDC frente a sistemas AC tradicionales; diseño de sub-buses DC/AC, conversión de nivel medio (MMC, VSC), estrategias de protección y aislamiento para redes MVDC embarcadas.
3. Electrónica de potencia y convertidores: topologías de convertidores (PWM, NPC, MMC), control vectorial, modulación, gestión térmica, pérdidas, filtros LCL/LL y técnicas de mitigación de armónicos y transitorios de conmutación.
4. Motores y sistemas de propulsión eléctrica: selección y caracterización de máquinas (síncronas de imán permanente, síncronas excitadas, asíncronas, reluctancia), control por vector/FOC, variadores de velocidad, torque control, acoplamiento directo vs. reductora, y requisitos de mantenimiento.
5. Generación embarcada y coordinación de fuentes: integración de gensets diesel-eléctricos, turbo-generadores, shaft generators, cogeneración y pilas de combustible; control maestro de potencia, arranque/parada coordinado y gestión de contingencias.
6. Diseño e integración de sistemas híbridos: configuraciones seriales y paralelas, estrategias de operación (load following, peak shaving, virtual synchronous machine), control maestro del microgrid marino y modos de transición isla/red de puerto.
7. Almacenamiento de energía (ESS): tecnologías comparadas (Li‑ion NMC/LFP, NaS, redox flow, ultracapacitores, baterías sólidas), criterios de dimensionamiento (E, P, C‑rate), gestión térmica, envejecimiento, modelos de degradación, y requisitos de BMS para seguridad y performance.
8. Gestión energética avanzada: sistemas de gestión de energía (EMS/PMS), optimización mediante MPC y algoritmos heurísticos, pronóstico de demanda, estrategias SOC/DOD, optimización LCOE/LCC y planificación de ciclos de carga para extender vida útil.
9. Protección eléctrica y coordinación: selectividad de protecciones, configuración de relés electrónicos, breakers de potencia, análisis de cortocircuito, dispositivos de arranque y frenado, aislamiento galvánico y criterios de puesta a tierra y detección de fallas a bordo.
10. Calidad de energía y compatibilidad electromagnética: diagnóstico y mitigación de distorsión armónica, flicker, resonancias, supresión de transitorios, filtros activos y pasivos, y cumplimiento con la serie IEC 61000 y requisitos de las sociedades de clasificación.
11. Seguridad funcional y normativa aplicable: enfoque por SIL/Safety Integrity Levels, análisis HAZID/HAZOP, FMEA/FMECA aplicados a sistemas eléctricos y de control; cumplimiento con normas y guías relevantes (IMO, SOLAS, MED, series IEC aplicables, y requerimientos de sociedades de clasificación como DNV, ABS, LR).
12. Gestión de riesgo y diseño para fallo seguro: arquitectura redundante, estrategias fail‑safe/fail‑operational, pruebas de degradación, pruebas de aceptación (FAT/SAT) y procedimientos de verificación/validación de software embarcado en controladores y convertidores.
13. Ciberseguridad de plataformas de potencia: aplicación de IEC 62443, alineamiento con frameworks NIST/IMO, segmentación de redes OT/IT, hardening de PLC/RTU/SCADA, IDS/IPS, gestión de parches, pruebas de penetración, y planes de respuesta a incidentes y recuperación operacional.
14. Protección pasiva y contra incendios en salas de energía: diseño de compartimentación, sistemas de detección temprana, alternativas de supresión (NOVEC, agua nebulizada, requisitos de CO2 y restricciones), ventilación y control de eventos de thermal runaway en baterías, y procedimientos de emergencia específicos.
15. Gestión térmica y diseño de refrigeración: análisis de disipación térmica en convertidores y baterías, soluciones por aire/líquido, diseño de unidades de refrigeración, monitorización térmica distribuida y análisis CFD para rutas de flujo y mitigación de hotspots.
16. Simulación, modelado y pruebas multi‑física: uso de herramientas profesionales (MATLAB/Simulink, DIgSILENT PowerFactory, PSCAD, ANSYS CFD), modelado dinámico del sistema propulsor, co‑simulación eléctrica‑mecánica‑térmica y bancos de pruebas en tiempo real para validación y tuning.
17. Estrategias de retrofit y modernización: levantamientos técnicos, análisis de interfases existentes, estudio estructural y de estabilidad por masas añadidas, re‑ruteo de cableado, instalaciones en salas de máquinas, calendario de paradas, y planificación de integración con mínima disrupción operativa.
18. Integración con infraestructuras portuarias: requisitos y estándares de shore power (cold ironing), calidad de suministro, coordinación contractual con puertos, dimensionamiento de tomas y transformadores, y estrategias de carga bidireccional V2G/V2Port.
19. Puesta en servicio, verificación y mantenimiento predictivo: protocolos FAT/SAT, comisionado a bordo, pruebas en mar, establecimiento de KPIs, mantenimiento basado en condición (CBM), integración con CMMS y herramientas de IoT/Analytics para prognóstico y reducción de TCO.
20. Aspectos económicos, legales y de aseguramiento: análisis CAPEX/OPEX, TCO, evaluación de retorno y payback, modelos de financiación, implicaciones de seguro técnico, y requisitos contractuales para certificación y aceptación por sociedades de clasificación.
21. Operación, formación y cambio organizacional: programas de formación técnica para tripulación y staff de ingeniería, procedimientos operativos estándar (SOP), simuladores de operación, gestión del cambio y planes de transferencia tecnológica para garantizar operación segura y eficiente.
22. Proyecto integrador y casos reales: estudio de casos de retrofit y diseños greenfield, ejercicios de dimensionamiento detallado, simulaciones de contingencia, elaboración de esquemas unifilares, memoria técnica para clasificación y entrega de un proyecto final aplicable al sector naval.

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Integración avanzada de propulsión híbrida y sistemas eléctricos marinos: diseño de trenes de potencia, gestión y almacenamiento de energía (BMS, baterías e fuel cells), inversores, seguridad funcional y ciberseguridad, estrategias de retrofit y gemelos digitales para la optimización operativo‑económica

1. Visión general y motivación técnica: contexto regulatorio y económico (IMO, EEXI, CII), objetivos de reducción de emisiones, ventajas operativas y modelos de negocio asociados a la electrificación y a la hibridación en la flota comercial y naval.
2. Topologías de propulsión híbrida marítima: diesel‑electric, COGES, diesel‑mechanical + electric, hybrid shaft‑generator, full electric, podded propulsion y arquitecturas DC vs AC microgrid a bordo; criterios de selección según perfil operativo y restricción de espacio/masa.
3. Dimensionado avanzado del tren de potencia: métodos de cálculo de potencia pico y continua, análisis de perfiles de carga, modelado de mission profiles, reservas de energía, factores de simultaneidad y criterios de redundancia y fiabilidad para entorno marino.
4. Modelado y simulación de sistemas eléctricos marinos: herramientas (MATLAB/Simulink, DIgSILENT PowerFactory, PSCAD, ANSYS, Modelica), validación mediante HIL (hardware‑in‑the‑loop) y testbeds, parametrización de modelos térmicos y eléctricos de baterías y fuel cells.
5. Diseño de convertidores e inversores para propulsión: topologías multi‑level, PWM avanzado, control vectorial (FOC), control basado en model predictive control (MPC), uso de semiconductores de potencia SiC/GaN para eficiencia y densidad de potencia en ambiente marino.
6. Sistemas de distribución eléctrica a bordo: diseño MV y LV, selección de configuraciones bus (ring, radial, zonal), conmutación automática, sincronización de generadores, estrategias de islanding y reconexión con shore‑power.
7. Gestión de energía y control maestro (EMS/EMS‑Ship): algoritmos de despacho económico en tiempo real, estrategias de control jerárquico (plant, ship, converter, load), optimización multi‑objetivo (combustible, emisiones, coste ciclo de vida) y estrategias de carga/descarga de ESS.
8. Almacenamiento electroquímico: revisión técnico‑científica de tecnologías (Li‑ion NMC, LFP, LiFePO4, NiMH, flow batteries), parámetros críticos (energía específica, densidad de potencia, curva de descarga, ciclo de vida, C‑rate) y selección según misión.
9. Sistemas de gestión de baterías (BMS): arquitectura, funciones críticas (SOC, SOH, SOP estimation), balanceo pasivo/activo, algoritmos de estimación (Kalman filter, machine learning), redundancia, comunicación CAN/Modbus, requisitos de certificación y pruebas de validación.
10. Fuel cells y almacenamiento de hidrógeno: tipos (PEMFC, SOFC), integración híbrida con baterías, sistemas de reformado vs hidrógeno verde, gestión térmica, balance of plant (BOP), almacenamiento criogénico y presurizado, y riesgos operativos específicos.
11. Seguridad funcional aplicada a sistemas eléctricos marinos: marco teórico (IEC 61508, IEC 61162‑460 implicaciones marítimas), análisis de modos de fallo (FMEA/FMECA), niveles SIL para funciones críticas, arquitecturas redundantes y pruebas de verificación y validación.
12. Ciberseguridad para sistemas OT/IT a bordo: amenazas y vectores específicos (propulsión, EMS, BMS, shore connection), normativa y buenas prácticas (IMO MSC‑FAL.1/Circ., IEC 62443, ISO/IEC 27001), segmentación de redes, DMZ, seguridad en protocolos marítimos (NMEA2000, IEC 61162) y respuesta a incidentes.
13. Calidad de potencia y compatibilidad electromagnética (EMC): análisis de armónicos, transitorios, flicker, requisitos de filtros activos/passivos, mitigación de resonancias en bus DC/AC, impacto sobre sensores, controladores y protecciones a bordo.
14. Protección y coordinación de sistemas eléctricos: diseños de relés, selectividad, esquemas de protección AC/DC, gestión de fallos (short‑circuit, ground fault), blackout prevention y reclosing automático seguro en entornos marinos.
15. Gestión térmica y control ambiental de ESS y fuel cells: diseño de sistemas de refrigeración líquida/aire, modelado térmico, detección y mitigación de thermal runaway, requisitos de ventilación para baterías y almacenamiento de hidrógeno, compatibilidad con compartimentación de buque.
16. Sistemas de extinción y mitigación de incendios asociados a ESS/hidrógeno: tecnologías de supresión (water mist, Novec 1230, CO2), segregación, detección temprana (sensores térmicos/gas), procedimientos de emergencia y requisitos de clase y navieras.
17. Estrategias de retrofit: evaluación de viabilidad técnica y económica, interfase con planta existente (shaftline, reductores, motores síncronos/asíncronos), análisis estructural y de estabilidad, logística de instalación y minimización de tiempo en puerto.
18. Normalización y clasificación: requisitos de sociedades de clasificación (DNV, LR, ABS, Bureau Veritas), certificación de sistemas híbridos, pruebas FAT/SAT, documentación requerida y criterios de aceptación para puesta en servicio.
19. Operación y mantenimiento predictivo: sensores embarcados, adquisición y normalización de datos, técnicas de machine learning para predicción de fallos (anomaly detection, prognostics), planificación basada en condición y reducción de costes OPEX.
20. Gemelos digitales para optimización operativo‑económica: creación del gemelo físico‑digital, sincronización real‑tiempo, simulaciones what‑if para optimización de rutas, consumo y mantenimiento, escenarios de retrofitting virtual y soporte a decisiones de negocio.
21. Análisis económico y TCO: evaluación CAPEX vs OPEX, pay‑back, sensibilidad a precio de combustible y energía eléctrica, modelos de leasing de baterías, incentivos regulatorios y financiación verde.
22. Integración con fuentes de energía renovable y shore charging: bunkering eléctrico, shore‑power (cold ironing) y fast charging, modelos de interacción con redes portuarias, gestión de demanda y participación en mercados de energía y balanceo.
23. Prácticas de integración industrial: gestión de interferencias (ruido, vibración), interfaces mecánicas y eléctricas, pruebas en muelle y mar, checklists de puesta en servicio y metodologías de validación e integración entre suministradores múltiples.
24. Caso práctico integral: diseño y dimensionado de un sistema híbrido para un buque ro‑ro o ferry real, desde especificación técnica hasta simulaciones, diseño de BMS, selección de inversores, plan de retrofit y cálculo de retornos económicos; entrega de memoria técnica profesional.
25. Laboratorio y actividades hands‑on: bancos de pruebas de baterías y fuel cells, programación de controladores, HIL de inversores, pruebas de ciberseguridad en entorno simulado, y uso de herramientas de modelado y gemelo digital para validar soluciones.
26. Competencias certificables y evaluación: entregables, informes técnicos, defensa de proyecto, rúbrica de competencias (diseño, análisis, seguridad funcional y ciberseguridad), y criterios para acreditación profesional orientada a roles de lead engineer / chief systems integrator.

1. Arquitectura y componentes del sistema: diseño estructural, materiales y subsistemas (mecánicos, eléctricos, electrónicos y de fluidos) con criterios de selección y montaje en entornos marinos
2. Fundamentos y principios de operación: bases físicas y de ingeniería (termodinámica, mecánica de fluidos, electricidad, control y materiales) que explican el desempeño y los límites operativos
3. Seguridad operativa y medioambiental (SHyA): análisis de riesgos, EPP, LOTO, atmósferas peligrosas, gestión de derrames y residuos, y planes de respuesta a emergencias
4. Normativas y estándares aplicables: requisitos IMO/ISO/IEC y regulaciones locales; criterios de conformidad, certificación y buenas prácticas para operación y mantenimiento
5. Inspección, pruebas y diagnóstico: inspección visual/dimensional, pruebas funcionales, análisis de datos y técnicas predictivas (vibraciones, termografía, análisis de fluidos) para identificar causas raíz
6. Mantenimiento preventivo y predictivo: planes por horas/ciclos/temporada, lubricación, ajustes, calibraciones, sustitución de consumibles, verificación post-servicio y fiabilidad operacional
7. Instrumentación, herramientas y metrología: equipos de medida y ensayo, software de diagnóstico, calibración y trazabilidad; criterios de selección, uso seguro y almacenamiento
8. Integración e interfaces a bordo: compatibilidad mecánica, eléctrica, de fluidos y de datos; sellado y estanqueidad, EMC/EMI, protección contra corrosión y pruebas de interoperabilidad
9. Calidad, pruebas de aceptación y puesta en servicio: control de procesos y materiales, FAT/SAT, pruebas en banco y de mar, criterios “go/no-go” y registro de evidencias
10. Documentación técnica y práctica integradora: bitácoras, checklists, informes y caso práctico completo (seguridad → diagnóstico → intervención → verificación → reporte) aplicable a cualquier sistema

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Seguridad, gestión de riesgos y ciclo de vida de baterías en buques híbridos y eléctricos: protocolos de emergencia, manejo y reciclaje, evaluación de riesgos eléctricos y formación operativa avanzada

1. Introducción avanzada al panorama de almacenamiento energético marítimo: tipologías de baterías (Li-ion NMC, LFP, LTO, tecnologías de flujo y baterías de estado sólido emergentes), comparación de densidad energética, respuesta a carga, comportamiento térmico y criterios de selección según misión y perfil de carga del buque
2. Arquitectura y topologías de sistemas híbridos marinos: diseño de bancos, cajas de batería (racks), distribución DC, selectividad de protecciones, aislamiento galvánico, redundancia, esquemas de puesta a tierra y criterios de integración con generadores, convertidores y sistemas de propulsión eléctrica
3. Gestión de la batería (BMS) en entorno naval: funciones críticas (SOC/SOH, balancing activo/pasivo, control térmico, protección contra sobrecarga/sobredescarga, detección de celda fallida), protocolos de comunicación (CAN, Modbus, OPC-UA) y requisitos de ciberseguridad para telemetría y control remoto
4. Modelado y diagnóstico electroquímico: algoritmos de estimación avanzados (filtros de Kalman, modelos eléctricos equivalentes, EIS), identificación de modos de fallo, estimación de vida útil remanente (RUL) y calibración en operación marina
5. Sistemas de gestión térmica: estrategias de refrigeración líquida vs aire, análisis CFD aplicado a racks, diseño de intercambiadores, control de temperatura uniforme, gestión de hotspots y mitigación de riesgo de runaway térmico
6. Evaluación de riesgos eléctricos específicos: cálculo de corrientes de cortocircuito DC, coordinación de protecciones, selectividad de breakers DC, evaluación de arcos eléctricos en sistemas de alta energía y métodos para mitigación en espacios confinados del buque
7. Metodologías de análisis de riesgo aplicadas a baterías: HAZID, HAZOP, FMEA, LOPA y análisis cuantitativo del riesgo (QRA) adaptados a escenarios de fallo térmico, eléctrico y químico en el entorno marítimo
8. Protocolos de detección y control de incendios originados por baterías: sensores de gas y humo especializados, monitorización de temperatura y tensión de celda, umbrales, sistemas de alarma redundantes y estrategias de contención pasiva y activa
9. Procedimientos de respuesta a emergencias a bordo: checklist de aislamiento de bancos, secuencia de apagado seguro (ESD), flujo de información al puente y sala de máquinas, comunicaciones con servicios de salvamento, y coordinación con el Plan de Emergencia del buque
10. Técnicas y agentes de extinción aplicables a incendios de baterías: consideraciones para uso de agua (enfriamiento y contención térmica), sistemas de inundación/localización con nebulización, agentes extintores aprobados para incendios electroquímicos y criterios para evitar propagación por electrolitos o reacciones secundarias
11. Diseño y operación de compartimentos de baterías: requisitos de ventilación, control de presión, gestión de electrolitos, materiales retardantes al fuego, drenaje y contención ante derrames, y zonificación para evitar acumulación de gases tóxicos
12. Detección y mitigación de emisiones químicas tóxicas: identificación de subproductos de degradación (gases ácidos, HF, CO, CO2), selección de detectores, diseño de rutas de evacuación y procedimientos de descontaminación
13. Inspección, mantenimiento y pruebas periódicas: protocolos FAT/SAT específicos para bancos de baterías, pruebas de aislamiento, pruebas de capacidad y balance, termografía, ensayo de cámaras térmicas, procedimientos de reconexión y aceptación tras mantenimiento
14. Procedimientos seguros para manipulación y transporte interno: embalaje en contenedores marinos certificados, manejo con grúas y carros, requisitos de etiquetado y documentación, permisos de trabajo en caliente y procedimientos de bloqueo/etiquetado (LOTO) adaptados a sistemas de alta tensión DC
15. Ciclo de vida y estrategias de economía circular: diagnóstico para second-life (reutilización en almacenamiento estacionario), criterios de retirada, desensamblaje seguro, trazabilidad de celdas, y modelos de negocio para reciclaje y recuperación de metales críticos
16. Reciclaje y tratamiento final: procesos industriales para recuperación de litio, cobalto, níquel y cobre; neutralización de electrolitos; requisitos de plantas recicladoras certificadas; gestión de residuos peligrosos y cumplimiento de normativa medioambiental nacional e internacional
17. Documentación, certificación y cumplimiento normativo: guía práctica para cumplimiento con SOLAS/IMO y normativa portuaria, requisitos de clasificación, certificaciones de diseño e instalación (clasificadoras navales), y gestión documental para inspecciones y auditorías
18. Formación operativa avanzada y cualificación de tripulación: programas de competencias por roles (operador, técnico, oficial de guardia, jefe de máquinas), simuladores virtuales y ejercicios prácticos, drills de emergencia con escenarios realistas y evaluación por competencia
19. Protocolos de permisos y control de acceso: permisos de trabajo específicos para sistemas de energía, control de acceso físico y lógico al compartimento de baterías, roles y responsabilidades en tareas críticas
20. Integración con gestión energética y operación eficiente: estrategias de control para optimizar vida útil (curvas de carga/descarga, limitación de profundidad de descarga, gestión de picos), integración con sistemas de recuperación de energía y microgrids a bordo
21. Monitorización remota y mantenimiento predictivo: plataformas de telemetría, KPIs críticos, modelos predictivos basados en machine learning para detección temprana de anomalías y planes de intervención programada
22. Análisis de incidentes y lecciones aprendidas: metodología para investigación post-evento, preservación de evidencias, root cause analysis (RCA), y actualización de procedimientos y formación basada en eventos reales
23. Cobertura de seguros y responsabilidad operativa: criterios de asegurabilidad para sistemas de baterías, requerimientos de documentación y mantenimiento para primas y cobertura, y gestión del riesgo contractual con operadores y fabricantes
24. Casos prácticos y estudios de fallo: análisis detallado de incidentes reales y simulados, interpretación de datos de black-box BMS, decisiones operativas críticas y recomendaciones técnicas para evitar recurrencia
25. Implementación de un Programa de Seguridad de Baterías a bordo: checklist completo para diseño, instalación, puesta en servicio, operación y retirada, incluyendo matrices de responsabilidad, registro de formación y calendario de auditorías

1. Introducción económico‑financiera a la electrificación naval: marco conceptual y definiciones clave (LCOE, TCO, CAPEX, OPEX, VAN, TIR), unidades y normalización sectorial, diferenciación entre costes energéticos por modalidad de propulsión (diesel, híbrido, 100% eléctrico, pilas de combustible) y metodología de evaluación comparativa para decisiones de inversión en buques nuevos y retrofit.
2. Cálculo avanzado del LCOE para buques: fórmula financiera detallada para LCOE aplicado a activos marítimos (descuento de flujos, horizonte de análisis por vida útil del sistema eléctrico y del casco), inclusión de factores operativos (patrón de carga, profundidad de descarga de baterías, perfiles de puerto), sensibilidad a precios de electricidad y combustible, y escenarios estocásticos (Monte Carlo) para riesgo de precio y disponibilidad.
3. Desagregación de CAPEX y OPEX: listas exhaustivas de partidas CAPEX (sistemas de baterías, convertidores, cableado, integración, obra viva, berthing upgrades, infraestructura de recarga en puerto) y OPEX (consumo eléctrico, mantenimiento de baterías y motores eléctricos, reemplazo de módulos, costes de gestión de residuos, seguros y tripulación), metodología para capitalizar costes y contabilización IFRS/NIIF relevante para proyectos navales.
4. Modelado financiero y herramientas prácticas: plantillas de Excel y modelos dinámicos (cash‑flow, NPV, IRR, payback), integración con Matlab/Simulink y herramientas sectoriales (HOMER, OpenModelica, TRNSYS) para simular operaciones reales; calibración mediante datos operativos AIS y registros de consumo; métricas KPI estandarizadas para seguimiento (€/MWh, €/TEU, €/nm, coste por pasajero‑km eléctrico).
5. Estructuras de financiación y vehículos de inversión: comparativa de alternativas (financiación corporativa vs project finance, leasing operativo y financiero, sale‑and‑leaseback de baterías, concesiones, green bonds, préstamos ECA), análisis de apalancamiento óptimo, covenants específicos para proyectos marítimos y criterios de due diligence técnico‑financiera exigidos por bancos y fondos verdes.
6. Mecanismos contractuales energéticos: diseño y negociación de PPA marítimos/shore‑to‑ship, contratos de suministro de energía en puerto, contratos de disponibilidad (availability payments), contratos EPC/EPCM para integración eléctrica, cláusulas de rendimiento energético, liquidated damages por incumplimiento, y modelos de tarifa por servicio (Energy‑as‑a‑Service / Fleet Electrification as a Service).
7. Riesgos y seguros para sistemas híbridos y baterías: identificación y cuantificación de riesgos técnicos (thermal runaway, degradación acelerada, fallo de inversores), cobertura de seguro (builders risk, operational liability, performance guarantees, residual value insurance para baterías), diseño de cláusulas de transferencia de riesgo en contratos de suministro e instalación, y criterios para suscripción por aseguradoras marinas especializadas.
8. Incentivos públicos y mecanismos regulatorios: catálogo internacional y regional de incentivos (subvenciones capital, créditos fiscales, deducciones por I+D, tarifas preferenciales por accesos a puertos verdes, rebates por participación en corredores verdes), impacto de ETS y carbon pricing en la viabilidad económica, y cómo estructurar solicitudes de ayudas y cumplimiento de condiciones de elegibilidad.
9. Modelos de negocio innovadores: evaluación de modelos rentables (operator‑led retrofit, OEM bundled solutions, shared infrastructure entre armadores, consorcios portuarios para infraestructura de carga), estructuras de revenue sharing, esquemas de tarifas dinámicas según congestión portuaria y servicios auxiliares (V2G, ancillary services), y cómo cuantificar la creación de valor por movilidad eléctrica marítima.
10. Estrategias de despliegue a escala de flotas: roadmap de implantación desde pilotos hasta despliegue en flota (cluster approach), criterios para priorizar unidades (perfil de ruta, intensidad energética, requisitos de tiempo en puerto), estandarización de interfaces y modularidad de sistemas para reducir costes unitarios, y planificación de logística para repuestos y reposición de baterías.
11. Retrofit vs newbuild: análisis económico y técnico: metodología decisoria multi‑criterio que integra pruebas estructurales, espacio y peso disponible, compatibilidad con sistemas convencionales, costos de salida por reducción de capacidad y análisis de sensibilidad del TCO; casos prácticos cuantificados con umbrales de viabilidad.
12. Optimización operativa y reducción de OPEX: técnicas para gestionar la curva de vida de baterías (BMS avanzado, estrategias de carga óptima, desulfatación virtual), mantenimiento predictivo basado en datos (digital twins), contratos O&M performance‑based y su impacto en reducción de costes operativos y aumento de disponibilidad.
13. Procurement, licitación y cláusulas contractuales clave: modelos de RFP/RFQ específicos para electrificación naval, criterios técnicos y económicos obligatorios, establecimiento de garantías de performance y degradación, penalizaciones y mecanismos de arbitraje, y recomendaciones para contratos de compra agregada que exploten economías de escala.
14. Valor residual, reciclaje y economía circular: valoración del valor residual de baterías y componentes eléctricos, opciones de segundas vidas (V2G o almacenamiento estacionario), obligaciones regulatorias de reciclaje, costes asociados y cómo incorporar estos flujos en modelos financieros para mejorar LCOE y reducir riesgos ambientales.
15. Integración con infraestructuras portuarias y redes eléctricas: ingeniería financiera de conexiones a red, costes de refuerzo de red, coordinación con operadores de sistema, esquemas de financiación para shore‑power y cargadores rápidos, soluciones de almacenamiento en puerto para gestión pico y reducción de cargos por demanda, y modelos PPP para cofinanciación.
16. Estudios de caso, plantillas y entregables aplicables: casos reales internacionalmente referenciados con análisis numérico (CAPEX/OPEX, LCOE, cash‑flows), plantillas descargables (modelo LCOE por buque/flota, term sheet para PPA, checklist de due diligence técnica), y ejercicios prácticos para construir un business case completo listo para presentar a bancos, inversores y autoridades portuarias.

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Proyecto integrador: diseño, simulación y certificación de trenes de potencia híbrido‑eléctricos navales (BMS, fuel cells e inversores) con pruebas fábrica‑mar, gemelos digitales y evaluación operativo‑económica

1. Alcance y metodología del proyecto integrador: definición de requisitos operativos, condicionantes del buque (tipo, misión, perfil de carga), hoja de ruta técnica y plan de gestión de proyecto con hitos de diseño, simulación, fabricación, pruebas fábrica‑mar y entrega de certificaciones.
2. Especificación funcional del tren de potencia híbrido: perfiles de potencia y energía, modos de operación (diesel‑eléctrico, baterías, fuel cell, shore‑power), criterios de redundancia, continuidad de servicio y requerimientos de interconexión con sistemas auxiliares y de propulsión.
3. Arquitectura eléctrica y topologías híbridas: diseños paralelos y series‑paralelo, configuraciones DC‑buses y AC‑buses, microgrids embarcadas, acoplamientos mediante convertidores, segmentación por zonas y estrategias de aislamiento y separación de cargas críticas.
4. Selección y caracterización de componentes principales: fuel cells (PEM, SOFC —características, trade‑offs, integración térmica), baterías Li‑ion/LFP/solid‑state (densidad energética, potencia específica, SOH, degradación), supercondensadores, inversores multinivel, convertidores bidireccionales y transformadores marinos.
5. Sistemas de gestión de baterías (BMS): arquitectura centralizada y distribuida, algoritmos de estimación SOC/SOH/SOP (EKF, observer‑based), balanceado activo/pasivo, estrategias de protección, gestión térmica, protocolos de comunicación (CAN, Modbus), y requisitos de certificación y garantía.
6. Controladores de potencia e inversores: topologías (NPC, multilevel, modular), semiconductores avanzados (SiC, GaN), control vectorial de máquinas, control de par/velocidad para propulsores eléctricos, mitigación de armónicos y estrategias de control para dynamic positioning y propulsión azimutal.
7. Gestión de energía y estrategia de EMS/PMS: arquitectura de control jerárquico, algoritmos de optimización en tiempo real (MPC, optimización estocástica), criterios de minimización de combustible/emisiones, peak shaving, recuperación de energía de frenado y coordinación con generadores diésel y fuel cells.
8. Modelado y simulación avanzada: creación de modelos multiphysics en MATLAB/Simulink, Simscape, Modelica/DIgSILENT, URANS para integración térmica, modelos electroquímicos de baterías y celdas de combustible, análisis dinámico transitorio y steady‑state, y validación mediante datos experimentales.
9. Gemelos digitales y estrategias de validación virtual: definición del gemelo digital operativo y del gemelo de producto, sincronización con SCADA/DAS, técnicas de calibración y adaptación en línea, uso para predicción de fallos, optimización de operación y entrenamiento en simuladores HIL/SIL.
10. Ensayos de fábrica (FAT) y pruebas en muelle: protocolos detallados para verificación de rendimiento eléctrico, pruebas de protección y coordinación, ensayos EMC/EMI, pruebas de gestión térmica, verificación de comunicaciones y validación de interfaces mecánicas y eléctricas.
11. Pruebas marinas (SAT) y campaña de navegación: planeamiento de pruebas en condiciones operativas, instrumentación y adquisición de datos, pruebas de rendimiento en distintos perfiles de carga, evaluación de respuesta dinámica, ensayos de emergencia y procedimientos de aceptación por armador y sociedad de clasificación.
12. Certificación y normativa aplicable: requisitos de sociedades de clasificación (DNV, LR, ABS), cumplimiento SOLAS/MARPOL/IGF/ISO, directrices para sistemas de hidrógeno (ISO 19880), normas IEC relevantes (IEC 60092 series, IEC 61892, IEC 61162, IEC 61508/61511 en aspectos de seguridad funcional) y procesos de obtención de certificaciones.
13. Seguridad funcional y análisis de riesgos: aplicación de FMEA/FMECA, HAZID/HAZOP para integración de fuel cells e hidrógeno, análisis SIL para sistemas de control y protección, diseño de sistemas redundantes y procedimientos de contingencia y aislamiento seguro.
14. Compatibilidad electromagnética y calidad de energía: evaluación de armónicos, flicker, distorsión y filtros pasivos/activos, criterios de puesta a tierra y puesta a mar, mitigación de corrientes parásitas, y pruebas de conformidad EMC en entorno marítimo.
15. Integración mecánica y térmica: diseño de layout, gestión térmica de baterías y fuel cells (intercambiadores, refrigeración líquida/aire), análisis de vibración y fatiga, protección contra incendio y ventilación, y consideraciones de peso y centro de gravedad.
16. Almacenamiento y manejo de hidrógeno: opciones de almacenamiento (alta presión, criogénico, hidruros), códigos y estándares para vasos a presión, sistemas de llenado y seguridad, análisis de riesgo por fugas y mitigaciones prácticas en espacios confinados a bordo.
17. Instrumentación, comunicaciones y ciberseguridad: especificación de sensores críticos, soluciones de telemetría y registradores de datos, protocolos industriales (OPC UA, Modbus TCP, CANopen), y medidas de ciberseguridad para proteger el EMS, BMS y interfaces de control remoto.
18. Plan de mantenimiento y estrategias predictivas: diseño de mantenimiento basado en condición (CBM), implementación de algoritmos de prognostic health management (PHM), uso de machine learning para predicción de fallo y planificación de repuestos y logística para operaciones en alta mar.
19. Evaluación operativo‑económica: modelos TCO, LCOE para energía embarcada, análisis de sensibilidad y escenarios (precio del combustible, coste de energía embarcada, incentivos verdes), cálculo de payback, ROI y evaluación de emisiones de CO2/NOx/SOx y cumplimiento de objetivos ambientales.
20. Optimización y dimensionado: herramientas y técnicas para dimensionado óptimo de baterías, fuel cells e inversores (heurísticos, algoritmos genéticos, optimización convexa), trade‑offs coste‑peso‑autonomía y criterios para selección según misión y perfil operativo.
21. Entregables profesionales y protocolo documental: especificaciones técnicas, modelos de simulación reutilizables, manuales de operación y mantenimiento, planes de prueba FAT/SAT, certificados de conformidad, reportes de resultados y un dossier técnico listo para presentación ante sociedades de clasificación y armadores.
22. Capacitación, transferencia y explotación: diseño de programas de formación para equipos de operación y mantenimiento, sesiones prácticas con gemelos digitales y HIL, transferencia de know‑how al astillero/armador y recomendaciones para industrialización y escalado de la solución.

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Trabajo Final de Máster: Diseño, simulación y certificación de un tren de propulsión híbrido‑eléctrico naval con gemelo digital, BMS avanzado, fuel cells, pruebas fábrica‑mar y evaluación operativo‑económica

1. Objetivo general del TFM: definición del alcance técnico, operativo y regulatorio del tren de propulsión híbrido‑eléctrico naval; entregables y criterios de aceptación para certificación por sociedad clasificadora.
2. Contexto industrial y justificación tecnológica: mercado naval actual, tendencias hacia la descarbonización, beneficios medioambientales y competitivos de soluciones híbridas con fuel cells y baterías.
3. Especificación de requisitos operativos: perfiles de misión (tránsito, maniobra, DP, loitering), ciclos de carga, tiempos de recuperación y criterios de disponibilidad y redundancia.
4. Arquitectura del tren de propulsión: topologías híbridas (series, paralelas, mixtas), selección de elementos (motores síncronos/asincrónicos, reductoras, acoplamientos, propulsión directa, azimuth), y distribución energética a bordo.
5. Dimensionamiento energético y potencia: metodología de cálculo para potencia pico, energía útil, reserva operativa y procedimientos de escalado para distintas eslora y misión.
6. Selección y caracterización de baterías: química (Li‑ion NMC, LFP, etc.), densidad energética, potencia específica, curva carga/descarga, vida útil calendarizada y por ciclo, y criterios de selección en función de la misión.
7. BMS avanzado: arquitectura funcional, algoritmos de estimación SOC/SOH/SOP, balancing cell‑to‑cell, gestión térmica integrada, aislamiento de fallos, comunicaciones CAN/IEC 61851/ISO 15118 y requisitos de ciberseguridad.
8. Integración de fuel cells: selección de tipo (PEMFC vs SOFC), dimensionamiento y estrategia de operación conjunta con baterías, balance‑of‑plant (BOP), humidificación, gestión térmica y ramp rates.
9. Almacenamiento y manejo de combustible: alternativas (hidrógeno comprimido, hidruros, amoníaco, reformado a bordo), seguridad, diseño de tanks, sistemas de suministro y normativas aplicables.
10. Electrónica de potencia y conversión: convertidores DC/DC, inversores, convertidores multinivel, control vectorial de motores, filtros LCL, mitigación de armónicos y coordinación de protecciones eléctricas.
11. Control energético y estrategias de gestión de potencia: control jerárquico (supervisor, óptimo, local), estrategias de reparto de carga, algoritmos MPC/optimización en tiempo real, reglas basadas en prioridad y modos degradados.
12. Modelado matemático y multibody: modelos dinámicos del motor‑propulsor, acoplamiento hidrodinámico, mapas de rendimiento del propulsor y representación física para integración en gemelo digital.
13. Gemelo digital: arquitectura de datos, sincronización tiempo real vs near‑real time, modelos físicos y empíricos, fusión de datos sensoriales, plataforma cloud/local, visualización y uso para validación y operación.
14. Simulación y herramientas: uso avanzado de MATLAB/Simulink, Modelica/ Dymola, Ansys, OpenFAST, CFD para interacción hélice‑casco, y plataformas HIL (dSPACE, OPAL‑RT) para validación.
15. Metodología de co‑simulación: acoplamiento entre modelos eléctricos, térmicos, mecánicos e hidrodinámicos; sincronización y validación cruzada de resultados.
16. Pruebas de banco y Hardware‑in‑the‑Loop (HIL): diseño de banco de pruebas para motores, inversores, BMS y fuel cell stacks; procedimientos de ensayo para emulación de carga marítima.
17. Diseño para certificación: mapeo de requisitos de IMO, DNV/Lloyd’s/ABS, normas IEC/ISO aplicables (IEC 60092, IEC 61892, IEC 61851, ISO 17776, etc.), y estrategia de cumplimiento documental.
18. Plan de pruebas FAT (Factory Acceptance Tests): alcance, protocolos de ensayo de rendimiento, seguridad, interoperabilidad y criterios de aceptación previa a embarque.
19. Plan de pruebas SAT y ensayos mar: diseño de itinerario de pruebas, condiciones de ensayo (mareografías, carga, maniobras), adquisición de datos y criterios de conformidad en mar.
20. Seguridad y análisis de riesgos: HAZID, HAZOP, FMEA aplicada a trenes híbridos, estrategias de mitigación (redundancia, aislamiento, sistemas de corte) y análisis de modos de fallo en fuel cells y baterías.
21. Gestión térmica integrada: diseño de circuitos de refrigeración para convertidores, baterías y fuel cells; control térmico, intercambiadores, recuperación de calor y gestión de condensados.
22. Compatibilidad electromagnética (EMC) y flujo de retorno de corrientes: diagnóstico, medidas de mitigación, puesta a tierra marítima y diseño de mallas de protección.
23. Impacto hidrodinámico y acústico: análisis de cavitación, vibraciones, emisiones sonoras por integración eléctrica y medidas de mitigación para confort y requisitos portuarios.
24. Supervisión, telemetría y mantenimiento predictivo: sensores clave, adquisición y pre‑procesado de datos, modelos de degradación, algoritmos ML para pronóstico de fallos y planificación de mantenimiento.
25. Ciberseguridad operacional: amenazas específicas a trenes de propulsión eléctricos, segmentación de redes, protocolos seguros, e implementación de medidas conforme a IEC 62443.
26. Análisis económico: método TCO (CAPEX/OPEX), cálculo LCOE aplicable a propulsión naval, sensibilidad a precios de energía y combustible, payback y escenarios de mercado.
27. Evaluación ambiental y Life Cycle Assessment (LCA): emisiones directas e indirectas, huella de carbono del ciclo de vida de baterías y fuel cells, criterios de end‑of‑life y reciclaje.
28. Operación multi‑fuente y optimización de costes: estrategias de uso de shore power, fuel cells y motor térmico auxiliar para minimizar costes en misiones reales.
29. Requisitos de instrumentación y telemetría para gemelo digital: especificación de sensores (corriente, tensión, temperatura, vibración, presión), redundancia y sincronización temporal (NTP/PTP).
30. Protocolos de comunicación e integración de sistemas: CAN/CANopen, Modbus TCP, IEC 61162‑450, OPC UA, y diseño de gateways para interoperabilidad.
31. Documentación técnica exigida para certificación: especificaciones funcionales, manuales de instalación, protocolos de pruebas, procedimientos de mantenimiento y declaración de conformidad.
32. Plan de montaje e integración a bordo: secuencia de instalación, interfaces mecánicas y eléctricas, logística y gestión de proveedores.
33. Casos prácticos y escenarios de validación: definición de matrices de ensayo para condiciones críticas (alta demanda, fallo de componente, operación DP, baja carga), y criterios de aceptación numéricos.
34. Validación experimental con gemelo digital: uso del gemelo para predecir datos en ensayos FAT/SAT, calibración de modelos y correlación entre simulación y resultados reales.
35. Procedimientos de puesta en servicio y entrenamiento: protocolos de commissioning, transferencias de conocimiento a equipo de operación, y paquetes formativos para la tripulación técnica.
36. Aspectos legales y seguros: implicaciones contractuales de sistemas híbridos, políticas de seguro para nuevos combustibles y requisitos para puesta en servicio comercial.
37. Criterios de evaluación académica y profesional del TFM: rúbrica de valoración técnica, calidad de la modelización, solidez de la certificación propuesta, profundidad del análisis económico y defensa final.
38. Entregables obligatorios: memoria técnica completa, modelos y código ejecutable (con documentación), informe de ensayos FAT/SAT, plan de certificación, manuales de operación y mantenimiento, y presentación de defensa.
39. Plan de trabajo y cronograma: hitos clave (diseño conceptual, simulaciones preliminares, prototipado HIL, pruebas FAT, ensayos mar, documentación para clasificación) y gestión de riesgos del proyecto.
40. Herramientas recomendadas y plantillas: checklist FAT/SAT, formatos de informe para sociedad clasificadora, plantillas para FMEA y HAZOP, y bibliografía técnica especializada.
41. Impacto profesional y salidas laborales: competencias adquiridas, roles en astilleros, yards eléctricos, integradores de sistemas, sociedades clasificadoras y consultoría energética marítima.
42. Propuesta de colaboración industrial: ejemplo de plan para vincular el TFM con astilleros, integradores de propulsión, fabricantes de baterías/fuel cells y sociedades clasificadoras para validación real.
43. Resumen ejecutivo de venta técnica del proyecto: argumentos comerciales y técnicos para convencer a armadores e inversores sobre la viabilidad, ROI y ventajas operativas de la solución propuesta.