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STM-CM-7-Energies renouvelables 2

ue-fipge-stm-cm-7

Responsable(s) du contenu pédagogique


Total crédit : 1
Total heures : 20 (14 cours, 6 TD)
Total heures travail personnel : 30


Prérequis

Modules : ETT1, 2 et 3 – ENPU 1 et 2
- Les bases de l’électricité générale en courant AC et DC : tension, courant, bilan de puissance, rendement et énergie.
- Les structures de l’électroniques de puissance
- La régulation des systèmes


Objectif

Enjeux :
- Produire de l’énergie électrique à partir d’une source d’énergie renouvelable :
- énergie solaire photovoltaïque, énergie éolienne et énergie hydraulique.
dans le but d’alimenter un site « isolé », de revendre cette énergie sur le réseau (site raccordé) ou de la consommer (auto-consommateur).
Objectifs :
- Maîtriser les aspects techniques liés à la mise en œuvre ou à l’exploitation d’un site de production d’énergie électrique hydraulique, éolien ou photovoltaïque isolé ou raccordé au réseau de distribution.
En présence du cahier des charges et/ou du dossier technique d’une installation de production d’énergie électrique décentralisée (à réaliser ou existante), l’étudiant devra être capable :
- d’évaluer le gisement énergétique de l’installation,
- de dimensionner et choisir, ou de justifier les principaux équipements de l’installation,
- de connaître les technologies, les caractéristiques et les performances des principaux équipements présents dans l’installation,
- d’interpréter les schémas électriques d’installation,
- de décoder des documentions techniques des équipements,
- d’exploiter les normes et les réglementations du domaine,
- d’établir un bilan de puissance complet et d’évaluer le potentiel de production énergétique d’un site,
- de connaître les tarifs de rachat et les modalités de raccordement au réseau de distribution public,
- d’évaluer la rentabilité économique d’une installation,
- de connaître le marché français, européen et mondial ainsi que son potentiel de développement avenir.


Programme

Contenu pédagogique – connaissances :
• Production d’énergie électrique éolienne, hydraulique et photovoltaïque (approfondissement du module ENR1). Machines tournantes et convertisseurs associés, mode de fonctionnement et régulation.
• Fonctionnement isolé des centrales de production. Moyens de stockage de l’énergie (batteries, super capa, air comprimé, volant d’inertie...).
• Fonctionnement raccordé au réseau des sites de production. Conditions de couplage des sources et des réseaux, stabilité et régulation.
• Dispositifs de protection et de surveillance du réseau.
• Aspects normatifs et réglementaires.

Etudes d’installations réelles : sites isolés ou raccordés au réseau de distribution public.
- chalet isolé de 300 Wc (au Vaisseau à Strasbourg),
- bâtiment agricole de moyenne puissance 72 kWc (à Gambsheim, Nordhouse…),
- ferme de forte puissance : 4,5 MWc (Weinbourg),
- centrale photovoltaïque de 115 MWc (Toul-Rosières)
- visite d’une usine de fabrication de panneaux photovoltaiques.
- Visites de sites, mesurages sur des installations (4 situations de TP),
- Exploitation de l’archivage de production d’un site (courbes journalières, bilan mensuel et annuel) d’une installation depuis une adresse IP,
- Modélisation, simulation, élaboration d’outils de calculs,

Travail en autonomie :
• Mise à niveau sur les prérequis
• Approfondissement du cours après les séances – certains chapitres seront traités en autonomie
• Préparation des TD et des TP avant les séances
• Rédaction des comptes rendus de TP après les séances


Compétences attendues

- Savoir justifier le choix d’une technologie utilisée par un moyen de production d’énergie électrique,
- Savoir dimensionner la puissance installée d’une centrale de production,
- Savoir dimensionner les structures de conversion d’énergie associées,
- Savoir évaluer la production énergétique et la rentabilité économique d’une centrale,
- Savoir identifier les paramètres et les contraintes liées à la régulation d’une source de production


Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques

salle de TP d’électrotechnique (L0.12a)


Mode d'évaluation

contrôles écrits, évaluation en TP, compte-rendu de TP et projets


Bibliographie

- Site de Hepsul : http://www.photovoltaique.info/-Modules-photovoltaiques,82-.html



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