Département Énergie et Environnement David Bouquain -27 mars 2012 Formation d ingénieurs en énergie Présentation UTBM CS du 14 Avril 1
Le réseau des Universités de Technologie Les Universités de Technologie sont des établissements d enseignement supérieur public rattachés au Ministère de la Jeunesse, de l Education Nationale et de la Recherche. Chiffres-clés 2012 2 765 étudiants dont 2 497 étudiants en formation d ingénieurs à la rentrée 2011 8 spécialités d ingénieurs 4 Masters 7 unités de recherche 54 000 m² de locaux 3 sites CS du 14 Avril 2
Quelques repères Formations d ingénieurs à l UTBM Informatique Mécanique et conception Ingénierie et management de process Energie et Environnement Ergonomie, design et ingénierie mécanique Génie électrique par apprentissage Logistique et organisation industrielle par apprentissage Informatique par apprentissage CS du 14 Avril 3
Une recherche orientée énergie, transports terrestres et société Le potentiel de recherche - IRTES FC LAB Fédération qui regroupe les compétences et les moyens sur les systèmes pile à combustible. SeT Laboratoire Systèmes et Transports LERMPS Laboratoire d Etudes et de Recherches sur les Matériaux, les Procédés et les Surfaces. M3M Laboratoire Mécatronique Méthodes, Modèles et Métiers. RECITS Laboratoire de Recherche et Etudes sur le Changement Industriel, Technologique et Sociétal LMC Laboratoire Métallurgies et Cultures Femto-ST Unité mixte de recherche rattachée au CNRS et aux 3 établissements d enseignement supérieur franc-comtois (UTBM UFC ENSMM) CS du 14 Avril 4
Pourquoi un département EE? Pourquoi un département EE Image UTBM : Energie et Transport Répondre à une attente et à des besoins industriels Renouvellement de génération dans les métiers traditionnels Emergence de nouveaux besoins Nouvelles technologies : ingénierie, entreprenariat Nouveaux services : sécurité, ouverture des marchés Mobilisation sur les grands enjeux environnementaux et sociétaux 10 CS du 14 Avril 5
Quelques chiffres Quelques chiffres Création du département (ex GESC) en 2001 Effectif année 2011-2012 431 élèves en formation initiale (EE) 64 élèves en apprentissage (GE) : 25+21+18 13 étudiants Master SEE Rentrée automne 2011 et printemps 2012 116 + 16 étudiants EE 25 étudiants GE 10 étudiants Master SEE 12 CS du 14 Avril 6
Effectifs 550 Effectifs 500 450 400 350 300 250 200 Master SEE GE (app) EE 150 100 50 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 13 Les diplômés 14 CS du 14 Avril 7
Les diplômés 15 Formation CS du 14 Avril 8
Disciplines clés Génie électrique EEA Informatique industrielle Production, stockage, transport de l électricité Ingénieur EE Génie thermique Mécanique des fluides Transferts thermiques Thermodynamique Machines thermiques Matériaux Économie, société, dév.durable Economie Gestion de projet Réglementation 17 Enseignements CS du 14 Avril 9
Cursus Tronc commun UTBM ou équivalent (BAC + 2) Tronc commun de département (1 an) Stage technicien (6 mois) Filières (1 an) Projet de fin d études (6 mois) Département EE Tronc commun de département Objectifs : acquérir les compétences de base nécessaires pour les filières Informatique industrielle, électronique Automatique et automatisme Électromécanique électronique industrielle Mécanique et matériaux Thermique Mathématiques Informatique industrielle Techniques et outils de conception en électronique Mesures et capteurs Electronique analogique Systèmes asservis continus Systèmes échantillonnés et Ingénieu représentation d état r énergie Automates programmables Bases en électrotechnique Électronique de puissance 1 Machines électriques Conception et dimensionnement des réseaux électriques industriels Mécanique : statique, cinématique, dynamique Résistance des matériaux Vibrations Transferts thermiques Thermodynamique Mécanique des fluides Combustion Techniques mathématiques pour l ingénieur Statistiques Analyse numérique Algèbre analytique Apprentissage à Matlab-Simulink 20 CS du 14 Avril 10
Filières Production de l énergie Réseaux, conversion et stockage Transport et systèmes énergétiques embarqués Bâtiments à haute efficacité énergétique Economie et réglementation des systèmes énergétiques Sources primaires d énergie Production centralisée et décentralisée de la chaleur et de l électricité Conduite et Gestion des parcs de production Machines électriques Machines thermiques Cogénération Optimisation et pilotage des réseaux électriques Smart grids Convertisseurs de puissance Stockage de la chaleur Stockage de Ingénieu l électricité Sécurité de r énergie fonctionnement Supervision systèmes industriels Stockage de l énergie électrique dans l embarqué Contrôle des procédés complexes Modélisation et commande Véhicules électriques et hybrides Informatique industrielle et systèmes temps réel Bilan énergie carbone, labels énergétiques Domotique Génie climatique Production ENR décentralisées Gestion flux énergétiques dans les bâtiments Matériaux, architectures bioclimatiques Vecteurs énergétiques Energies renouvelables Economie, réglementation Marchés de l énergie Réseaux énergétiques du futur Politiques énergétiques Tronc commun branche (S1 / S2) Maths, génie électrique, thermique, mécanique, matériaux 21 Formation par travaux pratiques CS du 14 Avril 11
Formation par travaux pratiques Approche systémique 23 Formation par travaux pratiques Les moyens Plateforme électronique analogique et numérique - B240 Plateforme informatique industrielle - B236 Compatibilité Électromagnétique B233 Plateforme de prototypage rapide et acquisition de données B235 Labo d Électrotechnique B101 B239 Plateforme énergie et transports terrestres B239 24 CS du 14 Avril 12
Formation par travaux pratiques Exemples de TP: Gestion d'énergie d'une locomotive Objectifs : Établir un bilan énergétique d un parcours ferroviaire typique. Simulation et conception d une alimentation par supercondensateurs : dimensionnement énergétique et étude des convertisseurs de puissance. Mise en œuvre du principe du biberonnage. 25 Formation par travaux pratiques Exemples de TP: Les énergies renouvelables : éolien et photovoltaïque Objectifs : Étudier le principe de fonctionnement des sources Mise en œuvre des systèmes et caractérisation du générateur en fonction de la vitesse du vent ou de l ensoleillement Optimisation du régulateur pour la recharge d'accumulateurs 26 CS du 14 Avril 13
Formation par travaux pratiques Exemples de TP: Système pile à combustible Objectifs : Étudier le principe de fonctionnement d une pile à combustible PEMFC de 1,2 kw. Expérimentation du système pile à combustible : caractéristique statique, stœchiométrie, étude dynamique, Association de la pile avec d autres systèmes. 27 Formation par projets CS du 14 Avril 14
Formation par projets Banc d essai pour voiture électrique Objectifs : Étudier la chaîne de traction complète (batteries, convertisseur DC/DC, moteur DC à excitation séparée). Contrôle des freins à poudre dans le but de soumettre les transmissions du véhicules à des contraintes similaires à un parcours routier. Gestion optimale de «l accélérateur» dans le but de parcourir la plus grande distance possible. 29 Formation par projets Participation au Trophée SIA et RMC des énergies nouvelles 2005-2008 2009 2010 Objectifs : Participer à une course automobile entre écoles d ingénieurs. Les voitures sont entièrement réalisées par les élèves. L UTBM a choisi depuis 6 ans de présenter des véhicules électriques face aux autres voitures thermiques : 11 prix en 7 ans. Collaboration entre 4 départements : MC, EE, IMAP et EDIM 2011 2010 CS du 14 Avril 15
Formation par projets Réalisation d un véhicule radiocommandé alimenté par une pile à combustible Caractéristiques : Pile PEMFC de 50W, réservoir métal-hydrure de 60l, Vmax 15km/h, autonomie 1h15. La recherche CS du 14 Avril 16
Laboratoire SeT équipe CCE Véhicules électriques et hybrides Stockage d'énergie embarqué Gestion de l'énergie Compatibilité électromagnétique Systèmes Pile à Combustible Cœur de pile Hybridation et gestion d'énergie Gestion de l'air Smart Grids Réseaux Électriques Intelligents Gestion intelligente de l'énergie Architectures de contrôle Intégration de nouveaux besoins Laboratoire SeT équipe CCE Smart Grids Réseaux Électriques Intelligents Emergence de sous-systèmes à maille variable Sous Systèmes électriques -production d énergie repartie -stockage -gestion de la demande Infrastructures et technologies "clients" La production centralisée Grand systèmes électriques grandes centrales de production centralisée Optimisation à maille nationale voire européenne Les compteurs communicants Le stockage thermique Les énergies réparties intermittentes Le stockage électrique Le véhicule électrique Sous-systèmes à travers lesquels les clients peuvent interagir avec le système électrique CS du 14 Avril 17