À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

• d’identifier les principales sources d’énergie renouvelable et leurs modes d’exploitation;
• de réaliser des bilans énergétiques de base mis en œuvre pour la conversion des énergies renouvelables;
• de modéliser la production de différentes technologies d'énergies renouvelables;
• d’identifier les convertisseurs constituant l’interface entre la source d’énergie renouvelable et le réseau électrique auquel elle sera connectée.

Types d’énergies renouvelables. État actuel des énergies renouvelables dans le monde et perspectives futures. Cycle énergétique sur la terre. Énergie solaire : disponibilité, conversion et applications de l’énergie solaire, capteurs thermiques et photovoltaïques. Énergie éolienne : disponibilité et développement. Énergie des marées et des vagues : disponibilité et modes de conversion. Énergie hydroélectrique : impact environnemental. Biomasse : sources de résidus agricoles, forestiers, urbains. Modes de transformation. Énergie du so : types de systèmes géothermiques. Stockage thermique et stockage d’énergie à haute qualité : piles à combustibles, super-condensateurs, volant d’inertie, hydrogène, bassins hydrauliques. Dispositifs de conversion de l’énergie : alternateurs, convertisseurs d’électronique de puissance, réseau électrique. Analyse socio-économique et analyse de cycle de vie de systèmes à énergies renouvelables.

Séances de travaux pratiques couvrant les aspects mécaniques et électriques : problèmes typiques touchant les énergies renouvelables, utilisation de logiciels reliés aux énergies renouvelables. Projet de session.

Offert en vidéoconférence si un nombre suffisant d’inscriptions provenant de l’UQAR ou de l’UQAC le justifie.

1. Comprendre les enjeux énergétiques mondiaux à travers la production d’énergies renouvelables.

1.1 Mettre à niveau son bagage en connaissance fondamentale de l’énergie;

1.2 Comprendre tous les impacts liés à l’utilisation des énergies renouvelables;

1.3 Identifier les opportunités d’implantation des énergies renouvelables;

1.4 Comprendre les mécanismes derrière les principales sources d’énergies renouvelables et leurs modes d’exploitation;

1.5 Expliquer l’histoire des énergies renouvelables, de leur utilisation et les enjeux qui découlent de celles-ci.

2. Résoudre des problèmes simples d’implantation de projets en énergies renouvelables.

2.1 Analyser les cycles thermodynamiques de base et les bilans énergétiques mis en œuvre pour la conversion des énergies renouvelables;

2.2 Effectuer des analyses de performances énergétiques et économiques de base pour des équipements ou des installations ayant trait aux énergies renouvelables;

2.3 Formuler correctement un problème :

• identifier les données pertinentes et les quantités demandées;
• exécuter un schéma du problème;
• formuler des hypothèses pour résoudre;
• effectuer les calculs pertinents;
• interpréter le résultat.

2.4 Présenter la solution de problèmes ayant des impacts sociaux, économiques et techniques.

2.5 Démontrer la maitrise d’au moins un logiciel d’aide à la conception/décision en énergies renouvelables ou en efficacité énergétique.

3. Connaître les diverses applications en ingénierie où les énergies renouvelables peuvent jouer un rôle important.

3.1 À partir de mises en situation, identifier le ou les projet(s) pertinent(s);

3.2 Modéliser la production et les étapes de conversion de différentes technologies d'énergies renouvelables;

3.3 Identifier les moyens possibles pour réduire la consommation, réduire les pertes, mieux employer l’énergie, recycler l’énergie, stocker l’énergie;

3.4 Identifier les convertisseurs électroniques de puissance constituant l’interface entre la source d’énergie renouvelable et le réseau électrique auquel elle sera connectée.

4. Démontrer un sens de l’analyse des projets énergétiques.

5. Connaître le travail de l’ingénieur en énergie au XXI^e siècle.

Un cours hybride : Ce cours est conçu selon une approche pédagogique propre à la formation hybride.  Une formule pédagogique hybride comporte des séances en classe et à distance. Le matériel didactique et la formule utilisée vous permettent d'adopter une démarche d'apprentissage relativement autonome. Vous pouvez ainsi gérer votre temps d'étude et prendre en charge votre formation en modulant vos efforts sur une période de 13 semaines.

Support humain: Au moins une personne demeurera disponible pour vous soutenir pendant toute la session. Le rôle de cette personne assumant l'encadrement du cours est de vous faciliter les conditions d'apprentissage et de vous aider dans votre démarche, de façon à ce que vous atteigniez les objectifs du cours. Vous pouvez communiquer avec cette personne par différents moyens :

• En classe : lorsque le cours est donné en présence d’un enseignant;
• Par logiciel de vidéoconférence : lorsque le cours est donné à distance par un enseignant;
• Par courrier électronique : pour les questions plus personnelles;
• Par le forum (en cours d’implantation) pour les questions d'intérêt général qui profiteront à toute la classe.

Support web: Le site web du cours contient tout ce qu'il faut pour réussir ce cours : présentations, vidéos, démonstrations, exemples, exercices, etc.  Chaque semaine, vous êtes invité à consulter les onglets/modules décrivant les activités d'apprentissage et d'évaluation au programme. De façon générale, l'horaire proposé est adaptable selon vos disponibilités. Vous demeurez, bien sûr, la seule personne gestionnaire de votre temps, mais vous devez toutefois vous engager à effectuer les évaluations sommatives aux moments prescrits (Sections  Évaluation et Cours).

Outils de communication: Le cours utilisera le logiciel Zoom pour dispenser certains contenus sur la toile et pour les rencontres de toute la classe avec l’enseignant à distance en direct. Que ce soit pour des cours en classe, des cours en directs sur la toile ou pour du dépannage (Q&R), les séances contact auront lieu pendant les heures de cours programmées à votre horaire.  Vous pourrez ainsi poser des questions en direct en classe, particper aux débats, aux discussions.  De plus, certains cours de type magistral seront disponibles en ligne à votre entière convenance (en développement). Le cours emploie aussi Socrative et parfois Kahoot pour animer les discussions, tester les connaissances, susciter l'intérêt. L'enseignant emploie l'adresse de communication générale suivante: S20203-ENR810@etsmtl.ca pour communiquer avec tout le monde.

Durée et somme de travail théorique: La durée prévue du cours est de 13 semaines. Le cours énergies renouvelables est divisé en MODULES, où un ou plusieurs THÈMES spécifiques sont abordés. Généralement, les modules ont une durée d'une semaine ou deux semaines.  La somme de travail exigée pour l'étude des modules et la réalisation des évaluations est de 135 heures par session. En moyenne, la charge de travail hebdomadaire est donc d'environ 10,5 heures (dont 3,0 le jour du cours) incluant cours, études, recherche, auto-évaluations, quiz, visionnements et travaux.

Structure des modules: À l'intérieur de chacun des modules, vous retrouverez les informations suivantes :

• INFORMATION GÉNÉRALE : Chaque module comporte une section Moodle qui permet de consulter les information suivantes:

1. Introduction : Texte introduisant le contenu du module
2. Objectifs spécifiques : Présentation des objectifs spécifiques directement rattachés aux apprentissages à faire pour chacun des modules.
3. Activités d'apprentissage : Directives détaillant le travail à faire pour un module donné.
4. Calendrier de disponibilité : Durée de la disponibilité des évaluations sommatives en ligne sur le site Moodle. Par exemple, le MODULE 2 doit être terminé avant la fin de la quatrième période de cours à l’horaire.

• THÈMES : Chacun des thèmes d’un module comporte des liens qui permettent de télécharger :

1. Ressources didactiques : Les ressources didactiques (présentations, textes, vidéos, clips, consignes spécifiques, etc.) sont regroupées dans cette section.
2. Évaluations formatives (exercices) : L'évaluation formative n'est pas notée. Ces activités d'évaluation formative vous préparent à l'évaluation sommative. Les évaluations formatives permettent un jugement en cours d'apprentissage, une rétroaction et des correctifs. Leur but consiste à favoriser une amélioration de l'apprentissage pour mieux performer aux évaluations sommatives, mais surtout de mieux comprendre les enjeux liés au cours. Il est donc très important de les faire consciencieusement.  Les exercices sont tirés d’anciens examens. Les énoncés et les solutions sont disponibles.
3. Évaluations formatives (auto-évaluations) :  Ce sont des tests faits en lignes pour lesquels vous avez deux occasions de répondre à un questionnaire comportant 5 questions. Par la suite, vous pouvez passer à l’évaluation sommative.
4. Évaluations sommatives (Quiz) : Ce sont des tests identiques aux précédents, mais dont le résultat comptera dans la pondération de votre résultat final. Ces évaluations ne seront disponibles que les semaines où vous devrez compléter une évaluation sommative.