Une méthode d’optimisation globale de type LP/NLP branch and bound pour la planification de pompage dans les réseaux de distribution d’eau potable

Parvenir à un système énergétique plus sobre en carbone nécessite d’accroître la part d’électricité générée à partir de sources d’énergie renouvelable, notamment en investissant dans des capacités de génération solaire et éolienne. Cette incorporation croissante d’électricité fournie par des sources intermittentes motive alors une transition «d’un système dans lequel des centrales électriques contrôlables suivent la demande d’électricité» à «un système électrique efficient où des producteurs flexibles, des consommateurs flexibles et des systèmes de stockage répondent de manière croissante à la production intermittente des centrales éoliennes et solaires»[4]. Ce nouveau paradigme représente assurément une opportunité pour les opérateurs de réseaux de distribution d’eau potable (RDEP) qui peuvent s’ appuyer sur deux atouts essentiels pour optimiser les coûts électriques induits par le fonctionnement des pompes: d’une part, les capacités de stockage offertes par les châteaux d’eau qui permettent de découpler le temps de consommation électrique des pompes et le temps de livraison de l’eau aux consommateurs finaux et, d’autre part, la flexibilité des opérations de pompage qui peuvent être rapidement ajustées en fonction du signal-prix délivré par les marchés électriques. Toutefois, résoudre de manière optimale le problème de planification de pompage est une tâche complexe car il met en jeu à la fois des contraintes non convexes propres au fonctionnement des pompes et à l’écoulement hydraulique, et des variables discrètes nécessaires à la modélisation des éléments actifs, ie des pompes et des valves. Dans ce papier, nous …