Gontrand

Enjeux

La directive européenne d’avril 2009, relative à la promotion des énergies renouvelables (EnR), fixe l’objectif de 20 % d’EnR dans la consommation énergique totale européenne à l’horizon 2020. Plus ambitieuse, la France vise même un taux de 32 % en 2030. Plusieurs sources d’énergies renouvelables peuvent contribuer à atteindre cet objectif et le biométhane en est une. Le projet GONTRAND (GestiON Temps Réel d’un RéseAu National de Distribution ) propose de favoriser la montée en puissance du biogaz en développant des outils indispensables à une gestion en temps réel optimisée et sécurisée du réseau de gaz, façon « smart grid ».

En France, la première unité de production de biométhane a été lancée en 2011, et depuis, 63 nouvelles unités ont vu le jour. Un volume de 406 GWh a été injecté dans le réseau de gaz en 2017 et, dès 2016 la programmation pluriannuelle française prévoyait l’injection de 1 700 GWh puis 8 000 GWh pour 2018 et 2023. Cette montée en puissance s’explique par l’intérêt que représente le biométhane. Issu de la méthanisation de matières premières fermentescibles – agricoles, industriels ou des collectivités – épuré puis injecté dans un réseau gazier, c’est une source d’énergie renouvelable et propre dont la production est encouragée par l’ADEME, l’Etat et les Régions. Il répond à plusieurs enjeux économiques et environnementaux : valorisation des déchets et réduction des émissions de gaz à effet de serre, moindre recours aux énergies fossiles, développement d’une économie locale avec emplois qualifiés et non-délocalisables, moindre utilisation d’engrais chimiques grâce à l’utilisation du digestat, partie résiduelle solide de la production de biométhane.

Seul « inconvénient » du biométhane : il est produit de manière décentralisée ce qui rend la gestion des infrastructures gazière plus complexe. En effet, chaque unité doit pouvoir injecter sa production sur le réseau dès disponibilité, le biométhane présentant les mêmes propriétés que le gaz naturel. Le réseau doit également s’adapter en fonction de la demande des consommateurs qui peut être, au moment de l’injection, inférieure aux volumes de biométhane disponibles. C’est à ce changement radical de mode d’exploitation des réseaux que GONTRAND souhaite apporter une solution.

Démarré en 2014, il vise à développer et valider les technologies indispensables pour piloter en temps réel un réseau de distribution acheminant jusqu’au consommateur final des gaz de qualités variables en provenance de sources multiples.

La mise en place du projet Gontrand a permis :

• d’identifier globalement leurs problématiques respectives, étape indispensable au développement d’outils et de technologies partagées
• de développer un analyseur de gaz intégrant une fonction communicante, capable de remonter les données en temps réel et en continu permettant à l’utilisateur de contrôler la qualité du gaz injecté
• de valider le fonctionnement du capteur sur deux réseaux télécoms (Orange et Sigfox)
• de certifier le capteur ATEX (appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphère explosible)
• d’identifier des cas d’usage de dysfonctionnement rencontrés par les gestionnaires de réseaux et travailler sur deux scénarii en particulier (dommage sur ouvrage ou une anomalie de pression haute sur le réseau)
• de mettre au point un  » SmartHub « , une plateforme d’interopérabilité entre les capteurs installés sur les réseaux
• de développer un cockpit de conduite intégrant différentes approches (simulation des réseaux de gaz, optimisation, système à base de connaissances, apprentissage), capable de proposer des solutions grâce à ses algorithmes d’apprentissage, et d’apporter une aide à la décision aux chefs d’exploitation des réseaux
• de réaliser un test grandeur nature sur la station d’épuration Aquapole en région grenobloise
• d’identifier une architecture complète pour la conduite des réseaux

Croissance

La commercialisation du capteur de gaz mis au point par Apix Anaytics (et Astute), baptisé MAX-One™ a démarré. « Plug & Play », il permet d’analyser une grande variété de composants et de familles de gaz. MAX-One™ s’adresse aux marchés de l’industrie et de la pétro-chimie.

Des études sont en cours afin de mieux modéliser les processus métier, pour que les futurs partenaires développeurs de solutions, notamment logicielles, comprennent bien les contraintes de chacun des métiers impliqués sur la chaîne de valeur de la production et de la distribution.

Perspectives

GONTRAND a montré ce qui peut être attendu d’un outil de gestion en temps réel d’un réseau de gaz et d’aide à la décision. Des présentations du projet auprès des utilisateurs du projet confirment l’intérêt des exploitants à disposer d’une plateforme de conduite mieux intégrée pour piloter leur infrastructure. La multiplication des sites de production de biométhane, qui devrait se poursuivre si la France veut réussir sa transition énergétique, pourrait favoriser l’adoption de ces outils pour un déploiement en grandeur nature.