Optimisation Énergétique des Réseaux d'Eau Potable : Quand l'Intelligence Artificielle Révolutionne le Pompage

Enjeux environnementaux, nécessité croissante de maîtriser les coûts énergétiques. Face à ces défis, l’optimisation des réseaux de distribution d’eau potable devient un impératif.
Pour y parvenir, des solutions émergent, offrant des approches innovantes pour réduire le coût énergétique dupompage de l’eau potable, et assurer la continuité de service. Plongeons dans les détails de cette révolution technologique.

L’Énergie au Cœur des Défis des Réseaux d’Eau Potable

Le secteur de l'eau est confronté à des défis énergétiques importants. En particulier, le pompage qui représente en moyenne plus de 90% de la consommation électrique sur une usine de production d’eau potable.

Cette activité est l'une des plus énergivores dans le cycle de l'eau, après l’assainissement des eaux usées, entraînant des coûts élevés pour les exploitants et une empreinte carbone notable. Cette consommation élevée s'explique souvent par l'inadéquation entre la capacité des systèmes de pompage et la demande habituelle. En l'absence d'une gestion fine et adaptative, les stations de pompage sont bien souvent surdimensionnées afin de pouvoir répondre à des pics de demande. 

Pour autant, ces conditions extrêmes ne se produisent que rarement, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie lors des périodes de faible utilisation. Dans certains cas, le dimensionnement des systèmes est basé sur des estimations approximatives en l'absence de données précises sur la demande réelle en eau. Dans un contexte où l'efficacité énergétique et la durabilité sont devenues des priorités, il est essentiel de repenser ces processus pour réduire l'empreinte énergétique et optimiser les coûts d'exploitation. 

Et si la clé était de remettre l’usager au centre ? De mieux dimensionner et adapter le service à la demande des usagers ? 

Comment réduire la consommation d’énergie du pompage de l’eau potable ? 

Pour répondre à ces défis, plusieurs stratégies peuvent être mises en œuvre. Parmi elles, l'ajustement en temps réel du fonctionnement des pompes du réseau d’eau potable. Pour atteindre l’efficacité énergétique optimale, il faut d’abord bien analyser le fonctionnement du pompage spécifique à chaque territoire : la pression, le débit, le niveau des réservoirs et  tout autre paramètre critique doivent être surveillés et analysés en continu, avant de diagnostiquer des pistes d’optimisation.

Purecontrol a justement développé une solution permettant d’analyser la distribution en eau potable et de prédire la demande en eau, jusqu’à 7 jours, grâce à l’intelligence artificielle. La solution envoie ensuite des commandes de contrôle pour ajuster en permanence le pompage et le stockage de façon adaptée à la demande. Le service est dimensionné et adapté à la demande réelle, permettant in fine de réduire les consommations d’énergie.

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Concrètement, la solution de Purecontrol va modéliser la forme d’un réservoir d’eau potable (relation hauteur/volume) en utilisant uniquement les historiques de débits et les variations de niveau du réservoir.Cette connaissance du volume disponible, associée à une prédiction de la demande en eau, permet ainsi de connaître en temps réel l’autonomie des stockages en eau potable. La solution met ainsi en œuvre une gestion optimisée des cycles de pompage, tout en s’assurant d’une maîtrise du risque de rupture de la continuité du service. 

Grâce à la prédiction de la demande en eau et de la durée d'autonomie, la solution va automatiquement planifier les cycles de pompage  pour maximiser le fonctionnement sur les heures creuses. 

La technologie développée permet également de connaître en temps réel et sans sous-comptage électrique le rendement des différentes pompes, et ainsi d'identifier les scénarios de pompage les plus efficients. Lesquels seront ensuite automatiquement priorisés afin de minimiser les consommations énergétiques.

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Une approche globale qui autorise l’atteinte simultanée de plusieurs objectifs (énergie, coût, impact carbone, sécurisation du service)

La solution est également capable de simuler différents scénarios pour prévoir les impacts de futurs incidents ou pics de consommation. Cela donne aux opérateurs une marge de manœuvre pour adapter rapidement les stratégies de gestion, assurant ainsi une résilience accrue des infrastructures. 

L’intérêt de cette solution qui utilise l’Intelligence artificielle est qu’elle peut prendre en considération différentes contraintes et objectifs, elle analyse en continu pour être “auto-apprenante”. Ainsi la priorisation des pompes est auto adaptative, et peut donc évoluer automatiquement en fonction de la maintenance réalisée sur les pompes.

Ce nouveau mode de régulation par IA ouvre la porte à un fonctionnement très dynamique, en lien par exemple avec une tarification de l'électricité à l'heure, à la prise en compte de l'intensité carbone de l'électricité du réseau, ou pour maximiser l'autoconsommation d'électricité solaire produite sur site.

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Cette approche globale permet non seulement de réduire le coût énergétique de manière significative (jusqu'à 30% dans certains cas), mais aussi de prolonger la durée de vie des équipements. En effet, en évitant les cycles de marche/arrêt excessifs, la maintenance des pompes est allégée, ce qui se traduit par une réduction des coûts d'entretien et une meilleure fiabilité du service. En se reposant sur l’analyse de données pour anticiper les défauts d’équipements ou détecter des anomalies telles que des fuites, la solution permet de garantir une continuité de service indispensable pour les collectivités. 

Une solution qui a fait ses preuves notamment chez Eau de Valence Romans Agglo, qui a pu réduire sa facture d’énergie de 1 500€ par semaine, atteignant près de 15% de réduction de CO2, grâce au pilotage intelligent des systèmes de pompages. 

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Pour en savoir plus, découvrez le témoignage de Eau du Bassin Rennais lors d’une conférence au Carrefour des Gestion de l’Eau : Découvrir le témoignage

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Purecontrol révolutionne la gestion des réseaux de distribution d'eau potable grâce à ses solutions basées sur l'intelligence artificielle. En optimisant les systèmes de pompage, en réduisant les consommations énergétiques et en fiabilisant les infrastructures, nous permettons aux collectivités de relever les défis environnementaux et économiques du secteur. Nos solutions assurent non seulement des économies significatives, mais contribuent également à une gestion plus durable et résiliente des ressources en eau.

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