Optimisation des réseaux d'eau : planification de pompage et gestion d'actifs
SCHNEIDER-ELECTRIC
Grenoble
Réalisé par : BONVIN Gratien
Promotion : 2013
Les réseaux d'eau potable se trouvent à la croisée de deux enjeux actuels : gestion des ressources en eau et intégration des énergies renouvelables. En effet, dune part la réduction des fuites saccompagne dune baisse des prélèvements deau et des besoins énergétiques. Dautre part, les châteaux d'eau peuvent être utilisés comme capacité de stockage pour sadapter à la production dénergie intermittente.
Dans le but daméliorer lefficacité des réseaux deau potable, nous avons implémenté deux problèmes d'optimisation, sur des horizons temporels distincts. Un problème de commande prédictive tout d'abord, consistant à optimiser au quotidien la planification du pompage en fonction des tarifs de l'électricité et des contraintes propre au réseau. Un problème d'aide à la décision ensuite, ayant pour but loptimisation du renouvellement des canalisations et des pompes sur un horizon de plusieurs décennies.
En ce qui concerne la planification du pompage, notre solution permet une réduction de la facture énergétique de l'ordre de 10 %, un chiffre qui dépend toutefois des caractéristiques du réseau étudié et de la stratégie actuelle adoptée. D'autres bénéfices potentiels sont attendus : atténuation du risque humain, possibilité de travailler avec des tarifs délectricité plus complexes, réduction des investissements à engager, baisse du taux de fuite.
Pour le problème de long-terme, nous avons démontré la faisabilité d'une optimisation globale de la gestion des actifs d'un réseau. Il reste toutefois des éléments à améliorer, notamment la description précise du vieillissement des pompes et des canalisations, avant dobtenir une solution opérationnelle.
Mots-clés : réseau de distribution d'eau, planification de pompage, management d'actifs, commande prédictive, aide à la décision, optimisation mathématique.
Dans le but daméliorer lefficacité des réseaux deau potable, nous avons implémenté deux problèmes d'optimisation, sur des horizons temporels distincts. Un problème de commande prédictive tout d'abord, consistant à optimiser au quotidien la planification du pompage en fonction des tarifs de l'électricité et des contraintes propre au réseau. Un problème d'aide à la décision ensuite, ayant pour but loptimisation du renouvellement des canalisations et des pompes sur un horizon de plusieurs décennies.
En ce qui concerne la planification du pompage, notre solution permet une réduction de la facture énergétique de l'ordre de 10 %, un chiffre qui dépend toutefois des caractéristiques du réseau étudié et de la stratégie actuelle adoptée. D'autres bénéfices potentiels sont attendus : atténuation du risque humain, possibilité de travailler avec des tarifs délectricité plus complexes, réduction des investissements à engager, baisse du taux de fuite.
Pour le problème de long-terme, nous avons démontré la faisabilité d'une optimisation globale de la gestion des actifs d'un réseau. Il reste toutefois des éléments à améliorer, notamment la description précise du vieillissement des pompes et des canalisations, avant dobtenir une solution opérationnelle.
Mots-clés : réseau de distribution d'eau, planification de pompage, management d'actifs, commande prédictive, aide à la décision, optimisation mathématique.