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Les réseaux d'eau potable deviennent intelligents
Au sein du centre de recherche sur l’eau et l’environnement. - © F. DUNOUAU / SUEZ

Les réseaux d'eau potable deviennent intelligents

Olivier Cognasse |  le 05/12/2019  |  RéseauxEau potableYvelinesCanalisationEdouard Philippe

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Les réseaux d'eau potable vieillissent plus vite qu'ils ne sont renouvelés. Hormis une hausse des investissements, un meilleur rendement passe par les nouvelles technologies et l'intelligence artificielle.

 

Au Pecq, dans les Yvelines, le campus de Suez abrite son smart operation center et le centre de recherche sur l'eau et l'environnement.

Des écrans, des points verts, jaune et rouges. Ces derniers indiquent que la communication avec les compteurs ne passe pas, qu'il faut intervenir. Mais 80 % des problèmes sont résolus depuis Le Pecq. Le centre de supervision, inauguré en 2015, gère les 2,3 millions de compteurs communicants déjà installés en France et 1 million de données par jour. Il assure la transmission des données de ces compteurs intelligents, mais aussi des capteurs et sondes vers les treize centres de supervision répartis sur tout le territoire, pour superviser les performances du réseau, le traitement et le pompage des eaux. « Aujourd'hui, nous gérons 4 millions de compteurs communicants dans le monde dont 1,4 million en Espagne et 250 000 à Malte, rappelle Farrokh Fotoohi, le directeur général de Suez Smart Solutions. Ils représentent aujourd'hui un quart de notre parc. » Pour améliorer le rendement du réseau, Suez mise sur les solutions de sa suite logicielle Aquadvanced qui peuvent faire gagner 1 à 5 points de rendement ou 20 % d'économies d'énergie. En combinant l'ensemble des informations, elles permettent de détecter rapidement des fuites, des anomalies liées à la qualité de l'eau et de réagir en temps réel. Dans le bassin de Versailles-Saint-Cloud et de ses environs, cette solution a permis d'économiser 2 millions de mètres cubes par an, soit l'équivalent de la consommation d'une ville de 20 000 habitants. Dans un autre bâtiment, le centre de recherche et le Sensor Lab, là où a été testé pendant trois ou quatre ans Aquadvanced. Un labo avec des blouses blanches et des machines en tout genre pour simuler les conditions réelles avec conduites et canalisations, la qualité de l'eau…

Il devient urgent d'investir dans un réseau de 1 million de kilomètres d'eau potable (et 380 000 kilomètres pour l'assainissement). Le réseau d'eau français n'est pas très performant. Souvent ancien, il comptabilise 20 % de fuites. Si les canalisations en fonte résistent encore aujourd'hui bien mieux que le PVC installé dans les années 1970, on pourrait arriver à 0 % comme pour le gaz, mais tout dépend des montants que l'on est prêt à investir. Et du prix que l'on demande au citoyen. En France, il est de 4 euros le mètre cube environ, quand il est proche de 9 euros au Danemark, où le taux de fuite se situe entre 10 et 15 %. Aujourd'hui, il n'est plus possible de tolérer des pertes qui atteignent 1,3 milliard de mètres cubes. Pour les réduire, la solution passe par une accélération du renouvellement du réseau.

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Au sein du centre de recherche sur l’eau et l’environnement,, les experts du smart operation center de Suez veillent sur les réseaux. - © X. SCHWEBEL / SUEZ

Des oreilles acoustiques pour la data

« Ce sont donc près de 2 milliards d'euros d'aides - soit une enveloppe en hausse de plus de 50 % - que les agences [de bassin] consacreront, durant la période 2019-2024, au renouvellement des réseaux de ces zones les moins favorisées. Avec des taux d'aides qui pourront s'élever jusqu'à 70 % », avait déclaré le Premier ministre Édouard Philippe, lors des conclusions de la première séquence des Assises de l'eau, fin août 2018. Insuffisant quand on sait que la moitié du réseau est antérieure aux années 1970 et que le taux de renouvellement est de 0,58 % par an alors qu'il faudrait atteindre le taux de 1,3 % « Les réseaux vieillissent plus vite qu'ils ne se renouvellent, souligne Stanislas Pouradier-Duteil, le directeur technique eau France chez Veolia. Le métier de gestionnaire des réseaux d'eau, c'est chasseur de fuites. »

La solution, ce sont aussi les technologies et le développement du smart water avec des systèmes de supervision, une multiplication des capteurs, sondes acoustiques, satellites, drones… et de plus en plus d'intelligence artificielle pour faciliter la maintenance et le renouvellement des canalisations au bon moment. « C'est à cet effet que nous avons racheté en 2018 la start-up Optimatics, qui a développé un software unique permettant aux gestionnaires d'améliorer leurs réseaux. Car leur renouvellement est un enjeu de taille. Il faut en optimiser la conception, détaille Loïc Voisin, le directeur de l'innovation, du marketing et de la performance industrielle de Suez. Cette solution nous permet de tester des milliers de scénarios et de préciser une solution dans un temps record. Seules deux à trois semaines sont nécessaires pour placer les matériaux, les réseaux, le pompage, le stockage. Les gains sont de 10 à 20 % sur les montants à investir. » Mais il faut aussi mettre le réseau sur écoute et le découper en sous-ensembles. « Quand on a une consommation faible, les données remontent au centre de supervision et cela évite de se déplacer. Le réseau devient une véritable usine, précise-t-on chez Veolia, qui revendique 40 % du réseau français en contrat. À la base cartographique, on associe une base de données et on enregistre le carnet de vie du réseau. On peut alors commencer à faire du traitement de données en temps réel et utiliser l'IA pour avoir une meilleure précision et cibler les pertes sensibles. »

Le troisième acteur de la gestion des réseaux d'eau potable, Saur, exploite 180 000 kilomètres de canalisations. « Nous disposons de six plates-formes pour le traitement des flux de data. Cela représente 15 000 zones de sectorisation. Grâce au machine learning, on cible bien mieux les fuites », argue Frédéric Renaut, le directeur de l'innovation digitale chez Saur. Et pour mieux les localiser, le groupe utilise, entre autres, des capteurs hydrophones qu'il introduit dans le réseau, et la détection par géoradar. Toute la panoplie d'outils utilisés - de l'utilisation de drones en passant par les « oreilles » acoustiques, la sectorisation des réseaux, la mise en place de capteurs… - génère de la data. « Tout ce qui est machine learning et algorithmes est en maturation depuis trois ans. On va être beaucoup plus pertinent, renouveler le réseau de façon plus ciblée. On peut économiser 20 à 30 % sur les investissements tout en prolongeant la vie du patrimoine dans de bonnes conditions », assure-t-on chez Saur.

Eau de Paris veut attirer les start-up

Pour atteindre ses objectifs de réduction des fuites et participer à la lutte contre le réchauffement climatique, la régie a lancé un appel à projets innovants.

En 2019, le prix de l'eau à Paris, soit 3,43 euros le mètre cube, restera inférieur de près de 4 % en valeur nominale à ce qu'il était au moment de la remunicipalisation en 2010. C'est ce qu'a décidé le conseil d'administration d'Eau de Paris dans sa séance du 14 décembre 2018. Malgré un prix très bas, la qualité du réseau permet d'arriver à un taux de fiabilité de 90 % sur les 2 000 kilomètres de canalisations intramuros. Le réseau de la capitale a l'avantage d'être facilement visitable à pied, car situé à 90 % dans les égouts ou des galeries.

Pour atteindre ses objectifs de réduction des fuites et participer à la lutte contre le réchauffement climatique, Eau de Paris a lancé un appel à projets innovants.

La régie municipale vise 92 % de fiabilité en 2020. Elle investit 75 millions d'euros chaque année. « Depuis une dizaine d'années, une politique très volontaire de lutte contre les fuites est menée notamment grâce à l'instrumentation du réseau, les techniques de sectorisation, l'analyse de données et un centre de pilotage intégré… et les compteurs d'eau qui permettent une meilleure gestion », résume Jean-Baptiste Butlen, le directeur général adjoint d'Eau de Paris. Quelque 90 000 compteurs communicants ont déjà été installés. « À l'avenir, le but est d'intégrer toutes les données depuis la source jusqu'au consommateur dans l'ensemble de la chaîne. » Environ un million de contrôles qualité sont effectués chaque année, avec 99,86 % de résultats conformes en 2016.

Pour aller plus loin, la régie municipale a lancé un appel à projets innovants avec trois défis essentiels : premièrement, inspecter des ouvrages sans présence d'agent en espace confiné, deuxièmement, diagnostiquer de l'intérieur les conduites d'eau potable en fonte pour connaître leur état, le degré d'obstruction, et troisièmement, rafraîchir les usagers avec des fontaines double usage, boisson et brumisation. « Nous voulons être en capacité de faire des expérimentations, de tester des choses un peu différentes, comme utiliser des robots ou des drones pour travailler sans lumière », explique Jean-Baptiste Butlen. Un budget de 250 000 euros est prévu pour développer les solutions innovantes et les start-up choisies seront connues dans les prochains jours.

Les réseaux d'eau potable

  • 1,3 million de kms : C'est la dimension du réseau national d'eau potable et d'assainissement.
  • 33 200 captages.
  • 16 700 stations de production d'eau potable.

Sources : l'Usine Nouvelle, ITEA, ministère de l'Ecologie.

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