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

• de connaître les principales sources d’énergie renouvelable, leur histoire, leurs modes d’exploitation et leur déploiement actuel dans le monde;
• de réaliser des bilans énergétiques de base mis en oeuvre pour la captation et la conversion des énergies renouvelables;
• de modéliser simplement la production et la conversion d'énergies renouvelables;
• de comprendre les enjeux énergétiques mondiaux à travers la production d’énergies renouvelables.

Types d’énergies renouvelables. État actuel des énergies renouvelables dans le monde et perspectives futures. Cycle énergétique sur la terre. Énergie solaire : histoire, soleil et rayonnement solaire, énergie solaire disponible, collecteurs PV, collecteurs thermiques aérauliques, collecteurs thermiques hydroniques, collecteurs thermodynamiques, convertisseurs résidentiels. Énergie éolienne : histoire, types d'éoliennes, mécanique éolienne, puissance et aérodynamique, impacts des éoliennes, ressource éolienne, Québec éolien. Énergie géothermique : histoire, types de systèmes géothermiques (basse, moyenne et haute énergie). Énergie biochimique : digestion anaérobie, gazéification, combustion, biomasse traditionnelle, biomasse moderne, hydrogène. Énergie hydraulique : centrales classiques, centrales au fil de l'eau, hydroliennes, microturbines, impact environnemental. Énergie océanique : vagues, OTEC, courants marins, marées, osmose. Stockage : stockage électrique, stockage mécanique, stockage thermique, stockage par air comprimé, stockage d’hydrogène, stockage thermochimique, stockage magnétique, stockage biologique. Notions fondamentales (mise à niveau) : histoire de l’énergie, l’énergie, énergie électrique, énergie thermique, thermodynamique, faisabilité, estimations, analyse socioéconomique et analyse de cycle de vie de systèmes à énergies renouvelables.

Exercices pratiques couvrant les aspects mécaniques et électriques : problèmes typiques touchant les énergies renouvelables, utilisation de logiciels reliés aux énergies renouvelables. Projet de session. Invités de l’extérieur (industrie, gouvernement, recherche, universités).

Cours offert en formule hybride en classe, en vidéoconférence et en ligne.

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.

Support humain: Au moins une personne demeurera disponible pour vous soutenir pendant toute la durée du cours, 5 jours sur 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 : après le cours ou avant lorsque le temps le permet;
• Par les forums (Questions/Réponses) pour les questions d'intérêt général qui profiteront à toute la classe;
• Par courrier électronique : exclusivement pour les questions plus personnelles.

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.e 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 a lieu a priori en classe. Il pourra cependant utiliser le logiciel Zoom pour diffuser le cours en cas de force majeure. 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.  Tous les cours sont disponibles en ligne en format PDF et plusieurs assortis d'une vidéo en MP4 (en formule asynchrone). En classe, l'enseignant.e emploie une version résumée de tous les thèmes d'un module incluant des activités à faire en groupe. 

L'enseignant emploie une adresse de communication générale indiquée sur Moodle ou une Annonce Moodle pour transmettre de l'information à l'ensemble du ou des groupes.

Durée et somme de travail théorique: La durée prévue du cours est de 6 ou 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

• COURS SUR 6 SEMAINES : 22,5 heures (dont 7,5 le jour 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 (onglets Moodle), 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. 

• 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 (activité) : 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. Des activités de groupe sont proposées pour chaque Module. Elle sont réalisées en classe. Il est donc préférable d'être sur place pour les réaliser.
3. Évaluations formatives (exercices) : Les exercices sont tirés d’anciens examens. Les énoncés et les solutions sont disponibles.
4. 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.
5. 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 sur une plage de semaines spécifiques.

Déroulement d’un cours type d’une journée (en version 6 semaines)

1. Début de matinée : Les cours commencent en matinée par une revue de l'actualité énergétique et une présentation par des étudiants (ENR880) ou l'enseignant (ENR811) . Une discussion générale vient clore cette première activité de la journée.
2. Matinée : Ensuite, si besoin est et si le temps le permet, l’enseignant présente un des thèmes du module plus ou moins exhaustivement, en fonction du temps disponible. Une discussion s’en suit. Parfois, ce sont des invités qui interviennent dans cette partie du cours.
3. Fin de matinée : Les participants sont invités à réfléchir et à discuter en petits groupes sur un sujet, à réaliser une étude.
4. Début pm : Cette discussion résulte en une courte présentation préparée par les étudiants. Au retour des petits groupes, chaque équipe présente le résultat de sa réflexion sous la forme d'une présentation de 3-4 pages. Chaque présentation est suivie d'une période discussion.
5. Fin pm : Comme il est impossible de déterminer combien de temps tout cela va durer en raison de la variabilité des discussions, peut-être qu’une autre présentation de l’un des thèmes du module à l'étude sera ajoutée en fin de journée. Parfois aussi, une discussion sera incluse pour discuter l'actualité du domaine de l'énergie, une annonce gouvernementale. Enfin, un problème soumis AVANT le cours pourra être résolu en classe en fonction du temps qui restera en fin de journée.

Déroulement d’un cours type d’une journée (en version 13 semaines)

1. Début du cours : Les cours commencent  par une séance de questions/réponses. Puis, par une revue de l'actualité énergétique. Enfin, par une présentation "résumé" de l'enseignant qui aborde plusieurs thèmes d'un module. Une activité de durée variable est réalisée. Une discussion générale vient clore cette première activité du cours. La réflexion se poursuit pendant la pause.
2. Après la pause: L’enseignant poursuit l'activité ou continue le résumé du module ou commence le résumé d'un autre module. Une activité de durée variable est réalisée. Une discussion générale vient clore cette seconde activité du cours. Parfois, ce sont des invités qui interviennent dans le cours.
3. Fin du cours : Comme il est impossible de déterminer combien de temps tout cela va durer en raison de la variabilité des discussions, cette période sera de durée variable en fin de journée. Elle concerne des réponses aux questions des étudiants, en plénière, en sous-groupe ou individuellement.

STRUCTURE DES COURS EN ÉNERGIE

Les cours en énergie sous la responsabilité de Daniel R. Rousse sont divisés en MODULES de formation. Chacun de ceux-ci est conçu pour requérir entre 2 et 24 heures de travail TOTAL:

• lecture et étude de la documentation obligatoire,
• consultation des planches/acétates/pages des présentations,
• visionnement des vidéos de ces planches/acétates/pages des présentations, lorsque disponibles,
• visionnement des vidéos de démonstration de certains exercices, lorsque disponibles,
• visionnement d’entrevues avec des experts en énergie, lorsque disponibles,
• activités et discussions en classe,
• exercices,
• auto-évaluations (préparation aux quiz),
• et, finalement, quiz.

Les modules comportent plusieurs thèmes de différentes longueurs. Ainsi, l’effort à fournir n’est pas le même pour chacun.

Le module 0  est un module consacré à la gestion du cours (voir site Moodle). Les modules 1 à 3 (Analyse en énergie, Notions fondamentales en énergie, Logiciels d'intérêt en énergie) seront, à terme, des modules disponibles uniquement en mode asynchrone (en ligne avec les présentations et les exercices en vidéos préenregistrés). Le module 00 est un module ayant pour contenu les évaluations.

CONTENU DES MODULES DU COURS ÉNERGIES RENOUVELABLES

PRÉSENTATIONS (planches/acétates/pages)

Les fichiers qui constituent les « notes de cours » sont disponibles en format PDF. Ces « notes de cours » font partie de la documentation obligatoire. Il faut disposer de ces notes en classe/Zoom et aux examens sous le format de votre choix (préférablement PDF plutôt que papier). Ces notes contiennent l'essentiel des informations requises pour compléter les examens. Cependant, mieux vous étudiez, moins vous aurez besoin d'avoir recours à ces notes lors des examens, ce qui demande pas mal de temps. La plupart des présentations PDF sont disponibles en format vidéo avec les commentaires de l'enseignant. De plus, une présentation résumée est employée à chaque semaine de cours pour présenter un sommaire des thèmes en s'attardant à l'essentiel des contenus.

IMPORTANT:  Généralement, à partir du Module 4 et suivants, attendez pour télécharger les notes de cours la semaine qui précède le cours correspondant puisque ces notes sont régulièrement mises à jour.  Vous pouvez, le cas échéant, commencer votre préparation au cours avec une version antérieure.

Les « notes de cours » sont à compléter par les étudiants lors des présentations en classe, sur Zoom et en vidéo. Ces « notes de cours » ne sont nullement proposées en guise de remplacement aux notes de cours manuscrites personnelles et ne se substituent pas non plus à la lecture de monographies, d’articles, de rapports ou thèses sur les sujets.  Ce sont des compléments et des supports d'animation. Plusieurs textes vous sont proposés (documentation facultative) et certains vous sont imposés (documentation obligatoire).

Puisque des erreurs de présentation, d’orthographe et/ou de typographie subsistent malgré les années, nous demandons aux lecteurs soucieux de participer à l’amélioration de la qualité de ce cours de nous les signaler.

RAPPEL DU FONCTIONNEMENT

Le travail de préparation au cours commence environ une semaine AVANT le premier cours pour celles et ceux qui le désirent.  Les dates pendant lesquelles les évaluations formatives (auto-évaluations) et sommatives (quiz) sont clairement indiquées sur le site Moodle. Il y a un site Moodle différent pour un groupe lorsque les formules 6 et 13 semaines se donnent lors de la même session.

Il existe trois grands types d’évaluation des apprentissages dont les rôles sont complémentaires. Les trois types d'évaluation sont discutés sur le site Moodle du cours.

Les évaluations sommatives sont celles qui permettent un jugement à terme de la somme des connaissances, un jugement définitif sans rétroaction possible et dont le but est une prise de décision de l'équipe professorale:

• Quiz en ligne (évaluation des savoirs): 20% (cours sur 13 semaines) ou 30% (cours sur 6 semaines) ;
• Examen (évaluation des savoirs): 2 intra x 25% (cours sur 13 semaines) ou 1 examen x 40% (cours sur 6 semaines) ;
• Article scientifique et technique (évaluation de la compétence): 20%;
• Présentation orale (évaluation de la compétence): 10%.

Veuillez noter que la notion du double seuil est en vigueur dans ENR811: pour passer le cours, un étudiant doit obtenir une moyenne d'au moins 50% sur les travaux individuels (deux intras et quiz), en plus d'obtenir au moins 50% sur l'ensemble des évaluations.

Échelle de cotes
Le seuil de la cote A+ est de facto fixé à 92 % alors que le seuil de passage du cours est de 50 %.  Le seuil du A+, du A et du B+ peuvent être ajustés à la baisse lorsque la moyenne de la classe est inférieure à 3,00/4,33.   Les autres cotes sont réparties presque linéairement entre les deux seuils.  Une correction automatique à la cote supérieure est effectuée par le logiciel de l’ÉTS lorsque l’écart au seuil est de 0,5 % ou moins.

Article
Une équipe ne peut invoquer le fait qu’un ou plusieurs membres n’aient pu livrer à temps une partie du travail qui leur était confié pour justifier un retard sauf si TOUS les membres de l’équipe ont un motif valable tels que ceux mentionnés dans le Règlement des études cité plus haut. Consultez le Module 0, section "Travail d'équipe". L’article sera déposé sur Moodle par un membre de l'équipe avant 23h59 le jour indiqué sur le site du cours.

Présentation
Tous les membres de l'équipe DOIVENT être présents (physiquement) lors des présentations des travaux lors de la dernière séance de cours. Chaque personne doit prendre la parole pendant cet exposé. Chacun est tenu de rester jusqu'à ce que TOUTES les équipes aient présenté. Chacun doit produire au moins 1 évaluation des autres équipes à partir de la grille de critères fournis. La présentation sera déposée sur Moodle par un membre de l'équipe avant 23h59 le jour indiqué sur le site du cours.

Manuel du cours :
Aucun

Autre documentation obligatoire :
La documentation obigatoire est disponible sur le site Moodle. Pour chacun des thèmes du cours, une liste de la documentation obligatoire (présentations, textes, vidéos, clip, consignes, etc.) est aussi disponible. Cette liste est disponible en format PDF.

De la documentation complémentaire est aussi disponible. Une partie de celle-ci est ajoutée dans les listes de documents obligatoires, l'autre est disponible dans ce plan de cours.

Une liste est disponible sur le site Moodle cité plus bas.

Lien essentiel: ena.etsmtl.ca

Évolution du cours
Le champ d’étude de l’énergie est en mutation constante. Ainsi, les notes de cours sont mises à jour régulièrement afin de refléter l’évolution des disciplines qui y sont abordées. Assurez-vous de télécharger les versions les plus récentes des notes de cours mises à votre disposition sur le site du cours par l’équipe de professeurs et d’invités.

Modalité d'encadrement
La rétroaction fournie par l'enseignant.e responsable peut emprunter différentes voies. Ce cours met l'accent sur plusieurs moyens d’encadrement : rencontre personnelles avant ou après les classes, au bureau de l'encadrant.e lorsque requis, annonces sur Moodle, courriel à toutes et à tous d'un même groupe, forum de discussion et classe virtuelle synchrone. 

Hors classe, vous devriez exclusivement utiliser les forums de discussion. Un forum de discussion vous permet de discuter de divers points de contenu avec les autres étudiants et avec la personne assurant l’encadrement.  Il permt une rétroaction à toutes et tous et devaient dès lors un outil pédagogique. On vous demande également d'être explicite dans le titre de vos messages et dans vos questions et commentaires (ex. : spécifiez les noms des documents et les pages référées). Dans la mesure du possible, nous répondons dans les 48 heures ouvrables.

Notez qu'il faut réserver le courriel aux questions personnelles seulement. Il importe d'indiquer "ENR811: XXX" dans le sujet/objet de votre courriel (où XXX est le sujet que vous désirez aborder).  Sans cette indication, il est possible que l'encadrant.e ne voie jamais votre courriel. 

Évaluation de l'enseignement
Il est possible que le cours que vous suivez soit évalué. Si tel est le cas, vous recevrez une invitation à remplir un questionnaire d’appréciation. Votre opinion est très importante car elle permettra d’améliorer la qualité de ce cours. Nous comptons donc grandement sur votre collaboration.

De plus, à la fin de chaque module, vous êtes invité à formuler des commentaires sur ce dernier et à donner votre appréciation. Cela permet de travailler les modules qui sont les moins appréciés de manière améliorer le cours qui suit.