Ce cours vise à développer une expertise dans le domaine de la technologie éolienne.

Au terme de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante sera en mesure :

• d’appliquer les connaissances nécessaires pour travailler au sein d’entreprises de développement de projets éoliens, d’exploitation de centrales éoliennes et de conception de systèmes de production énergétique éoliens;
• de modéliser la production, la conversion et le stockage d'énergie éolienne;
• de démontrer l’acquisition de connaissances de base nécessaires pour tout ingénieur désirant travailler dans la conception des éoliennes;
• de comprendre les enjeux énergétiques mondiaux et canadiens à travers la production d’énergie éolienne.

Énergie éolienne moderne et ses origines; Ressource éolienne, couche limite atmosphérique, données et estimations, analyse statistique de la production, analyse régionale, prévision du vent, mesure et instrumentation; Aérodynamique des éoliennes, aérodynamique des profils, des ailes, facteurs d’induction et vitesse relative, théorie de quantité de mouvement, théories de l’élément de pale; Conception et essais, procédures, topologie, matériaux, éléments de machines, charges sur les turbines, sous-systèmes et composantes; Mécanique et dynamique; Aspects électriques, générateurs, comparaisons, connexion des machines, éoliennes autonomes; Contrôle des éoliennes, types de systèmes, survol des systèmes possibles, opération des éoliennes connectées, contrôle dynamique, applications hors-réseau; Centrales éoliennes, parc éolien, justification économique, localisation, sillage, micro-localisation, étude de cas, éoliennes en mer; Rentabilité de l’énergie éolienne; Indicateurs de viabilité; Impacts des systèmes d’énergie éolienne, impacts environnementaux : visuel, de l’ombre, du bruit, électromagnétique, sur la faune, utilisation du territoire, enquêtes publiques.

L'objectif principal de ce cours est de développer chez l'étudiant une expertise dans le domaine des technologies de l'énergie éolienne en abordant plusieurs des aspects essentiels de cette technologie dont l'histoire de l'énergie éolienne, les constructeurs, l'évaluation de la ressource éolienne, l'aérodynamique des éoliennes, la conception et les essais, la mécanique et la dynamique, les aspects électriques et le contrôle, etc. À la conclusion de ce cours, l'étudiant aura acquis les connaissances requises pour œuvrer au sein des entreprises de développement de projets éoliens, d'exploitation de centrales éoliennes et de conception de systèmes éoliens. Cette formation fournit également une connaissance de base pour tout ingénieur désirant travailler dans la conception détaillée des éoliennes.

1. Comprendre les enjeux énergétiques mondiaux à travers la production d’énergie éolienne.

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

1.2 Comprendre tous les impacts liés à l’utilisation de l’énergie éolienne;

1.3 Identifier les opportunités d’implantation de l’énergie éolienne;

1.4 Comprendre les mécanismes derrière la production de l’énergie éolienne et ses modes d’exploitation;

1.5 Expliquer l’histoire de l’énergie éolienne, de son utilisation et les enjeux qui découlent de celles-ci.

2. Maîtriser les fondements technologiques de l'énergie éolienne.

2.1 Analyser la ressource éolienne, comprendre les caractéristiques aérodynamiques, mécaniques, dynamiques et électriques des éoliennes, réaliser des conceptions simples.

2.2 Effectuer des analyses de performances énergétiques et économiques de base pour des équipements ou des installations ayant trait à l’énergie éolienne;

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 environnementaux, sociaux, économiques et techniques.

3. Connaître les diverses applications où l’énergie éolienne peut 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 ;

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 configurations possibles d'implantation de l'énergie éolienne en fonction de l'application prévue.

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

5. Connaître le travail de l’ingénieur en énergie éolienne 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 permettant au professeur et aux étudiants d'être en classe ou 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 6 ou de 13  semaines. En 2024, le cours sera majoritairement donné à distance.

Support humain: Au moins une personne demeurera disponible pour vous soutenir pendant toute la durée du cours, 5 jours / 7. 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 (Questions/Réponses) pour les questions d'intérêt général qui profiteront à toute la classe.

Support web: Le site web du cours contient (présentement le cours est en construction, des éléments sont encore à pourvoir) 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, plusieurs sinon tous les cours de type magistral seront disponibles en ligne à votre entière convenance (en formule asynchrone). Le cours emploie aussi Wooclap et des Activités interactives en sous-goupe pour animer certaines discussions, tester les connaissances et susciter l'intérêt.

Durée et somme de travail théorique: La durée prévue du cours est de 6 ou 13 semaines. Le cours technologies des systèmes d’énergie éolienne 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

• COURS SUR 6 SEMAINES : 22,5 heures (dont 7,5 les jours du cours)
• COURS SUR 13 SEMAINES : 11,25 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 informations 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.

• 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.