Optimisation de réseaux de transport de gaz avec considération des compresseurs

par Bouchra Bakhouya

Thèse de doctorat en Gestion

Sous la direction de Daniel De Wolf.

Soutenue en 2008

à Littoral .

mots clés

• Gaz naturel -- Transport -- Thèses et écrits académiques
• Optimisation mathématique -- Thèses et écrits académiques
• Gazoducs -- Gestion -- Thèses et écrits académiques
• Services du gaz -- Thèses et écrits académiques

Résumé

De Wolf et Smeers ont développé un algorithme pour résoudre le problème du dimensionnement optimal d’un réseau de transport de gaz lorsque la topologie du réseau est connue. Le diamètre des conduits doit être choisi pour minimiser la somme des coûts directs d’investissement et des futurs coûts d’exploitation du réseau. Ce problème à deux étapes a été résolu par l’application d’une méthode d’optimisation non différentielle, la méthode de faisceaux. La thèse adapte le modèle de De Wolf et Smeers, construit pour une compagnie intégrée de transport de gaz à la nouvelle situation sur le marché du gaz, à savoir la séparation de la fonction commerciale et la fonction de transport. Le modèle comprend une partie investissement et une partie exploitation. L’investissement se fait en déterminant non seulement le diamètre des canalisations mais aussi la puissance maximum des compresseurs de manière à minimiser la somme des coûts d’investissement et d’exploitation. L’exploitation a pour objectif de minimiser les coûts d’acheminement du gaz. Ces coûts correspondent aux coûts de compression du gaz de manière à compenser les pertes de charges dues à l’écoulement du gaz dans les gazoducs. Des simulations sont présentées sur des réseaux réalistes comparables aux réseaux belge et à une portion du réseau français.

Titre traduit

Optimal dimensioning of pipeline by taking compressors into accont

Pas de résumé disponible.

Résumé

In, De Wolf and Smeers previously focused on the question of optimal dimensioning for a gas transmission network with a known topology. New pipeline diameters had to be chosen to minimize investment and operating costs. This two stage problem was solves by applying the bundle method for nonsmooth optimization. The De Wolf and Smeers’ model doesn’t reflect the current situation in the gas industry anymore. Today, the transportation and gas buying functions have been separated. This work focuses on the new context for the transportation company, whose objective is to determine not only appropriate pipe diameters, but maximal power of the compressors as well to minimize the sum of investment and operating costs. Operating costs correspond to the power used in the compressors. We present results obtained from simulated applications to the Belgian gas network and to a portion of the French cycled network.