Energie éolienne

Code UE : USEE2V

  • Cours
  • 4 crédits

Responsable national

Elie KAFROUNI

Responsable opérationnel

Objectifs pédagogiques

Ce module est composé de 2 parties. :
  • Composants : le but de cette partie est de connaître l'architecture d'un aérogénérateur pour :
    • Savoir caractériser les différents constituants d'un aérogénérateur.
    • Être en mesure d'assurer la maintenance de sites éoliens
    • Élargir sa culture dans les domaines de la construction
  • Systèmes : le but de cette partie est d'implanter et d'exploiter un aérogénérateur et d'en assurer la maintenance dans les contextes économiques locaux.

Contenu

Énergie éoliennes : composants
  • Théorie globale d'aérodynamique
    • Facteur d'induction - Coefficients de puissance et de trainée - Limite de Betz - Répartition des puissances
  • Aérodynamique des profils d'aile
    • Familles de profils : corde, épaisseur, cambrure -  coefficients de portance, trainée, finesse - phénoménologie de la transition et du décollement, impact sur les coefficients, finesse optimale
  • Aérodynamique d'un rotor éolien
  • Définition des angles de calage
  • Dimensionnement du rotor au design
    • calcul des coefficients de puissance, trainée, couple au design et hors design
    • vitesse de vent nominale, limite, extrême - dispositif de limitation de la puissance
    • un aperçu sur la génération électrique et la vitesse de rotation fixe ou variable (couplage direct ou indirect).
  • Types d'aérogénérateurs : horizontal et vertical
  • Dimensionnement d'un aérogénérateurs horizontal
    • Dimensionnement d'un rotor : mise en évidence des types d'éoliennes dites "rapides" ou "lentes" : avantages et inconvénients...
    • Calcul des performances d'éoliennes rapides et lentes en fonction de la vitesse spécifique : avantages et inconvénients
    • Dimensionnement du rotor : pale, profil, nombre de pales, etc
    • Eléments d'un aérogénérateurs
  • Multiplicateur de vitesse
  • Frein à disque
  • Couplage antivibratoire entre l'alternateur et le multiplicateur de vitesse
  • Système d'orientation
  • alternateurs
  • Production de l'énergie électrique, machine discoïde, convertisseurs statiques
  • Panorama des capteurs et actionneurs
    • Grandeurs caractéristiques des systèmes de contrôle.
  • Couplages aux réseaux.
  • Travaux pratiques : Modélisation, simulation et tests d'une maquette d'un système éolien
    • Modélisation à l'aide de PSIM et Matlab
    • Simulation et analyse de résultats
    • Tests et analyses des résultats
Energie éoliennes : systèmes
  • Implantation et exploitation d'aérogénérateurs (Fermes éoliennes)
  • Législation (lois de l'urbanisme), Réglementation
  • Normes et leurs évolutions
  • Recherche d'un site
  • Détermination de son potentiel éolien
  • Infrastructure routière
  • Utilisation du mât de mesures, acquisition de mesures
  • Exploitation des mesures et interprétation des données météorologiques
  • Modélisation, simulation informatique
  • Évaluation des coûts
  • Pré-implantation :
    • Prises de vues, montage vidéo
    • Simulation informatique d'une ferme d'aérogénérateurs sur un site donné
    • Respect de l'environnement
  • Implantation :
    • Gestion des différents corps de métiers
    • Synchronisation des tâches
    • Sécurité des hommes et du matériel
  • Exploitation :
    • Le couplage au réseau EDF
    • L'exploitation des aérogénérateurs
    • Maintenance et télémaintenance d'aérogénérateurs
  • Travaux pratiques :
Modélisation d'une implantation d'un parc éolien  à l'aide du WINDPRO

Modalité d'évaluation

  • Contrôle  continu     : 40%
  • Examen final           : 30%
  • Participation            : 05%
  • Travaux pratiques   : 25%

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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