La gestion et l'exploitation des réseaux de chauffage urbain représentent un des métiers historiques de la division Energie de Veolia Environnement, Dalkia, qui est le leader européen sur le marché des services énergétiques. Aujourd'hui, cette division gère environ 650 réseaux urbains locaux de chaud et de froid dont la moitié en France. Cette activité représente un levier de croissance notamment grâce à l'ouverture des marchés en Europe de l'Est et en Chine.Dans un contexte de libéralisation des marchés de l'énergie et de forte concurrence, le Centre de Recherche sur la Propreté et l'Energie de Veolia Environnement (CRPE) se place dans une optique de minimisation des coûts. Le but de cette étude est donc d'identifier les voies de progrès dans la gestion des réseaux de chauffage urbain.Dans un premier temps, une description physique approfondie des réseaux est présentée. Cette étape permet l'identification des équipements et des problématiques d'exploitation associées.Puis, un recensement des voies de progrès évoquées par les acteurs universitaires et professionnels est effectué. Ce recensement comprend à la fois la mise en place des équipements et des nouvelles méthodes d'exploitation devenues possibles grâce à l'évolution des outils d'optimisation.Enfin, dans un dernier temps, ma mission a consisté à préparer l'évaluation à venir des voies de progrès jugées les plus pertinentes. En effet, le CRPE a besoin de bases nécessaires pour évaluer techniquement et économiquement leur potentiel avant une éventuelle mise en application sur le terrain. Mots-clés : Réseaux de chauffage urbain, modélisation, optimisation, gestion, exploitation