OPTIMIZATION OF INVESTMENTS IN GAS NETWORKS

Les reseaux de transport de gaz naturel necessitent des investissements tres importants pour faire face a une demande toujours croissante en energie et pour satisfaire des contraintes reglementaires de plus en plus importantes. En effet, la liberalisation des marches gaziers a impose aux operateurs de transport de gaz, d’une part, des regles de transparence d’un monopole naturel pour justifier leurs depenses et, in fine, leurs tarifs, et , d’autre part, des objectifs de fluidification du marche afin de faciliter l’acces a la concurrence des clients finaux. Ces investissements majeurs justifient l’utilisation de techniques d’optimisation permettant de reduire leurs couts. Vu la presence de choix discrets (choix de la localisation des investissements, choix limite de capacites supplementaires, planification temporelle) en combinaison avec des contraintes physiques non lineaires (representant la relation entre l’´ecoulement et les pressions dans les canalisations ou la plage de fonctionnement des compresseurs), les programmes a resoudre sont des programmes d’optimisation non lineaires en nombres entiers (PNLNE) de grandes tailles. Ce type de programmes etant connu pour etre particulierement difficile a resoudre en temps polynomial (NP-difficile), des methodes avancees d’optimisation doivent etre mises en oeuvre pour obtenir des reponses realistes. Les objectifs de cette these sont au nombre de trois. Il s’agit d’abord de proposer une modelisation des problemes d’investissement dans les reseaux de transport de gaz a partir des motivations du monde industriel. Il s’agit ensuite d’identifier les methodes et algorithmes les plus adequats pour resoudre les problemes ainsi formulees. Il s’agit enfin d’evaluer les avantages et les inconvenients de ces methodes a l’aide d’applications numeriques sur des cas reels.