Descriptif
L'environnement atmosphérique, océanique et terrestre pourraient être une source infinie d'énergie pour l'activité humaine. L'un des principaux défis pour le siècle prochain est de développer une production d'énergie renouvelable avec une faible émission de gaz à effet de serre.
L'objectif de ce cours est de les connaissances de base en physique et hydrodynamique à petite et moyenne échelle afin de pouvoir quantifier les potentiels éolien, solaire ou hydraulique dans une zone locale ou régional. Indépendamment de la technologie et de son efficacité, quel est la puissance disponible d'un environnement donné ? Quelles sont la disponibilité et la diversité d'une ressource énergétique ? Comment pourrions-nous faire coïncider la diversité des ressources énergétiques naturelles à l'activité humaine ?
Numerus clausus : 25
Langue du cours : English
Diplôme(s) concerné(s)
- Programmes d'échange internationaux
- Non Diplomant
- M1 Innovation, Entreprise et Société
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme M1 Innovation, Entreprise et Société
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Non Diplomant
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Innovation Technologique : ingénierie et entrepreneuriat
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M1 Innovation, Entreprise, et Société - Voie Innovation technologique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Ce cours est divisé en 3 cours magistraux et 7 TD consacrés à un projet précis basé sur des expériences en laboratoire, des simulations numériques ou l'analyse de données.
Cours 1 : Introduction et Hydroélectricité
- Enjeux économiques, environnementaux et politiques
- Energie : définition, unités, magnitudes
- Cycle de l'eau, température potentielle, précipitations
- Barrage : principe, efficacité, capacité énergétique, facteur de capacité
- La hauteur totale moyenne H, la perte de charge, le débit maximal et la puissance
- Ecoulements fluviaux : nombre de Froude, transition fluvial-torrentiel
- Charge hydraulique d'un écoulement de surface libre
- Conservation d'énergie et de la quantité de mouvement
- Electricité au fil de l'eau : principe, efficacité, capacité énergétique, facteur de capacité
Cours 2 : Ressources éolienne et solaire
- Développement éolien
- Analyse statistique de ressource éolienne, loi de Weibull
- Couche limite turbulente, décomposition de Reynolds, loi logarithmique
- Couche limite atmosphérique, cycle diurne
- Vents de montagne et brise marine
- Bilan radiatif de l'atmosphère
- Epaisseur optiques, nuages, aérosols
- thermodynamique des nuages, température potentielle
- Systèmes solaires : principe, efficacité, capacité énergétique, facteur de capacité
Cours 3 : Ressources marémotrices et stockage d'énergie
- Raz de marée et énergie marémotrice, forces astronomiques
- Résonance de baie ou d'etuaire
- Usine marémotrice : principe, efficacité, capacité énergétique, facteur de capacité
- Turbine marémotrice : un marché émergent
- Courants de marée : variabilité, amplification côtière, ellipse de marée
- Limite de Betz pour une turbine marémotrice
- Turbine marémotrice : principe, efficacité, capacité énergétique, facteur de capacité
- Stockage de l'énergie : chimique, thermique, mécanique et gravitationnel