Renewable and non conventional sources of electrical energy

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4 crédits

30.0 h + 15.0 h

Enseignants

De Jaeger Emmanuel (coordinateur(trice)); Jacques Pascal;

Langue
d'enseignement

Anglais

Thèmes abordés

Problématique de l'approvisionnement en énergie électrique
Energies renouvelables : solaire photovoltaïque, solaire thermique, éolienne, marine
Stockage de l'énergie électrique
Conversion thermoélectrique
Conversion magnétocalorique
Piles à combustible

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Eu égard au référentiel AA des programmes EPL « Ecole Polytechnique de Louvain », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

AA1.1, AA1.2, AA1.3
AA2.1, AA2.2
AA3.1, AA3.2
AA5.3, AA5.4
AA6.1, AA6.2, AA6.3

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera en mesure de :

Discuter la place de l'électricité dans le questionnement relatif aux ressources en énergie
Prédimensionner une installation de production d'électricité reposant sur l'exploitation de ressources renouvelables (par exemple, photovoltaïque);
Modéliser les composants d'une installation photovoltaïque autonome ou raccordée à un réseau d'énergie électrique (modules, convertisseurs électroniques de puissance, batteries, régulateurs ...) en vue de sa simulation et de son optimisation
Comprendre le fonctionnement des éoliennes et les problèmes liés à leur exploitation
Comprendre le fonctionnement des systèmes d'exploitation des énergies marines
Comprendre les problèmes de gestion de l'énergie liés à la pénétration des énergies renouvelables
Connaître les principes des conversions thermoélectrique et magnétocalorique
Aborder la littérature technique et scientifique spécialisée relative à ces sujets

Contenu

Introduction: contexte énergétique généra
Introduction au solaire photovoltaïque: prédimensionnement d'une installation autonome ou raccordée au réseau de distribution
Aspects du comportement des installations photovoltaïques en conditions réelles
Caractérisation et modélisation des modules photovoltaïques
Interfaces des modules photovoltaïques
Caractérisation de l'éclairement, modélisation du ciel
Introduction au solaire thermiqu
Introduction aux éoliennes : aspects mécaniques et aspects électriques (types de génératrices et raccordement au réseau, problèmes spécifiques)
Introduction aux techniques de conversion des énergies marines (centrales marémotrices, houlomotrices, énergie des courants marins, énergie osmotique)
Techniques de stockage d'énergie complémentaires à l'exploitation des énergies renouvelables
Introduction à l'effet thermoélectrique
Mise en oeuvre des convertisseurs thermoélectriques
Effet magnétocalorique
Perspectives de mise en oeuvre de l'effet magnétocalorique
Introduction aux piles à combustible

Méthodes d'enseignement

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Le cours comporte des exposés magistraux qui ont pour objectif de décrire le contexte général, les concepts principaux, les principes physiques mis en jeu, les modèles, les méthodes de calcul et d'évaluation ainsi que donner et commenter certaines informations technologiques particulières.
Des exercices d'application numérique (problèmes) sont proposés.
Les participants au cours sont invités à proposer des solutions et remettre des rapports par groupes de deux ou trois personnes. Ces rapports sont évalués et commentés.
Un laboratoire est organisé sur le thème de la thermoélectricité

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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Les étudiants sont évalués au cours d'un examen oral, pour lequel ils peuvent disposer des supports de cours et de leurs notes personnelles.
Les exercices faisant l'objet d'évaluation pendant le quadrimestre interviennent dans la note finale.

Autres infos

Selon les opportunités et disponibilités pratiques, le cours peut être complété par une visite technique et/ou des séminaires donnés par des experts issus du monde industriel

Ressources
en ligne

Moodle
http://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=5343

Bibliographie