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Liste des entreprises par ordre alphabétique et les sujets proposés :

- EDF Archipel Guadeloupe :

- SARA :

- Softbridge TECHNOLOGY :

- Sujet proposé par EDF Archipel Guadeloupe

Titre : "Optimisation de la consommation électrique de la pompe des piscines"   

Description :

Les moteurs de pompes de piscines (au chlore) contribuent à maintenir une qualité de l’eau correcte qui s’apprécie essentiellement en fonction de son pH et de sa teneur en nitrates et nitrites. De plus, en maintenant l’eau en mouvement, elles limitent les phénomènes de sédimentation et de développement des algues, notamment pour les piscines individuelles.

Ces pompes forment un poste important de consommation d’électricité en Guadeloupe. Et localement, l’électricité y est produite, principalement avec du charbon et du fioul, ce qui ne la rend pas très propre, la production émettant du CO2. De plus, elle est vendue à perte, selon le principe de péréquation, au tiers du prix de production.

EDF et ses partenaires du Comité MDE (Région, ADEME, DEAL) étant à la recherche de pistes d’économie d’énergie, le présent projet se propose de déterminer si l’usage de l’électricité dans les systèmes de filtration de piscine peut en présenter une.

À cet égard, l’une des premières idées serait de pouvoir agir sur le développement des algues et des bactéries, lesquels peuvent être liés à des dépôts d’impuretés d’origine externe (exemple : pluie, fréquentation et hygiène), de l’ensoleillement, de la température de l’eau...

Sachant qu’à chaque utilisation de produit(s) d’assainissement de l’eau, la pompe doit être activée de façon à le(s) répartir dans toute la piscine, les objectifs pour ce travail de recherche seront donc de :
- [objectif 1] proposer un modèle simple permettant en un premier temps de reproduire la loi de propagation des algues en fonction du temps (et si possible du niveau d’ensoleillement dans le temps, de la concentration de ‘nutriments’),
- [objectif 2] minimiser le nombre de déclenchements de la pompe sur une période de temps donnée.

Pour ce faire, une base de données provenant de la mesure de différents paramètres sera mise à votre disposition.

- Sujet proposé par SARA (Pôle 971)

Titre : "Estmations de rendements enérgétiques"   

Description :

La Société Anonyme de la Raffinerie des Antilles « La SARA » dispose d’une unité de récupération de vapeur (URV) qui permet de recondenser la vapeur de carburants produite lors des opérations de chargement et de livraison. Ce dispositif (en réponse aux directives européennes) doit répondre à deux soucis :

• le respect de l’environnement (minimiser les quantités émisent dans l’atmosphère de vapeursd’hydrocarbures),

• la sécurité (la présence dans l’air de ces vapeurs accroit les risques d’explosion).

Les objectifs :

De nos jours, la SARA ne dispose pas véritablement de méthodes de mesure de la production et du rendement de l’URV. Par contre, pour une période P donnée, on dispose de la règle suivante :

V1 = 1.5/1000 x V2

où :

V1 est le volume de vapeur d’essence réintroduit en entrepôt
V2 est le volume des quantités d’essences taxées physiquement au cours de la période P.

Dans ce cas, la SARA souhaite connaître :

1. Quel est le rendement réel (du point de vue environnemental) de cette URV : (quantité de vapeur traitée) / (quantité de carburant produit) ?

2. Comment peut-on approcher la quantité annuelle de COV (vapeur hydrocarbure réellement traitée par l’URV sachant que les camions récupèrent également la vapeur de Gazole en station) ?

3. Quel est le rendement énergétique : (coût électricité cnsommée) / (prix du carburant mis à la consommation) ?

- Sujet proposé par SARA (Pôle 972)

Titre : "Répartition optimale pour la production de vapeur"   

Description :

La SARA 972 dispose de 3 appareils servant à produire de la vapeur (nécessaire au fonctionnement de la raffinerie) :

• 2 unités de cogénération appelées COGEN1 et COGEN2 brûlent des combustibles (fioul) et produisent de l’électricité et de la vapeur.

• Une chaudière appelée H1 qui brûle des combustibles et produit uniquement de la vapeur.

Le circuit de transformation peut être schématisé comme ci-dessous :

où

T1 est la quantité de fioul à brûler pour produire de la vapeur à l’aide des 2 unités de cogénération,

T2 est la quantité de fioul à brûler pour produire de la vapeur à l’aide des chaudières,

T3 est la quantité d’électricité importée pour la production de vapeur à l’aide des 2 unités de cogénération,

T4 est la quantité électricité consommée par la centrale et produite par les 2 unités de cogénération,

T5 est la quantité d’électricité produite destinée à la vente par les 2 unités de cogénération,

T6 est la quantité de vapeur produite par les 2 unités de cogénération,

T7 est la quantité de vapeur produite par les chaudières

Les quantités Ti (i=1,2,…,7) sont exprimées en TEP (Tonne Equivalent Pétrole).

La chaîne de production peut se visualiser par le croquis ci-après

 Les objectifs :

1. Connaitre la répartition optimale entre producteurs (unités COGENs par rapport à Chaudière) qui minimise le coût d’approvisionnement en combustible (fioul et électricité) sachant que le combustible fioul est au prix P1/TEP et l’électricité importée est au prix de P2/TEP. Les contraintes associées sont les suivantes :

   1. ( T4 + T5 + T6 ) / ( T1 + T3 ) <= 1    ( rendement global des unités COGENs )
   2. T7 / T2 <= 1                                     ( rendement chaudière )
   3. T6 + T7 = 25  T/h  (Tonne-heure)
   4. T4 = 3 MWh          (Mégawatt-heure)
   5. T6 <= 20 T/h
   6. T7 <= 20 T/h

Remarque : il y a lieu d’exprimer les contraintes en unité TEP. On rappelle le tableau de conversion suivant :

• PETROLE : 1 tep = 11 628 kWh
• ELECTRICITE : 
  • 1 MWh = 0,2606 tep (équivalence à la production)
  • 1 MWh = 0,086 tep (équivalence à la consommation)

         b. Déterminer le ratio ( production de vapeur COGENs ) / ( production vapeur chaudière ) ou encore T6 / T7 .

Une proposition :

Minimiser f( T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7 ) = ( T1 + T2 ) x P1 + T3 x P2

avec ( T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7 ) vérifiant les contraintes (1)-(6).

- Sujet proposé par Softbridge TECHNOLOGY

Titre : "Rescaling dynamique des estimateurs d'une loi log normale"   

Description :

On s'intéresse à l'estimation des paramètres d'une loi log-normale sur un échantillon de données qui arrive en flux, nommément la moyenne et l'écart-type. Soit X une variable aléatoire de loi log-normale et ( x₁, x₂, ... , x_n ) un échantillon.

Il est facile d'estimer la moyenne et l'écart-type de la loi log-normale sous-jacente lorsque l'on dispose d'un échantillon complet ( x₁, x₂, ... , x_n ) .
Notre plateforme logicielle traite des données en temps réel, et la particularité importante ici est que l'échantillon arrive en tant que flux : chaque x_i n’est traité qu'une seule fois, puis oublié ; le flux quant à lui est ininterrompu.
En stockant la somme des log( x_i ) et la somme des log( x_i )² , au fur et à mesure que le flux arrive, on retrouve à tout moment la moyenne et l'écart-type.
Seulement, la somme des carrés est rapidement trop grande pour être traitée par une représentation informatique classique (integer, float, ou même double).

Deux solutions sont envisagées:

1. Utiliser des représentations numériques traitant tous les nombres (type "bignum");
2. Calculer les paramètres d'une version "rescalée" de la loi.

On privilégie dans ce sujet la deuxième approche. La solution envisagée est de calculer les paramètres
d'une version "scalée" de la loi : si log( X ) suit une loi gaussienne de moyenne m et d'écart-type
σ , alors log( X^b ) suit une loi de moyenne b*m et d'écart-type b²*σ² ; b est alors le paramètre de "rescaling".

Il s'agira donc de mettre au point une méthode de calcul avec un "rescaling" dynamique. Les
problématiques liées sont :

1. Déterminer à quel moment (pour quel i ?) il est souhaitable d'effectuer un "rescaling" de la loi ;
2. Effectuer un rescaling dynamique de la loi, c'est-à-dire calculer le nouveau paramètre de mise à l'échelle b , ainsi que la nouvelle somme des ( x_i )^b et la nouvelle somme des carrés, à l'arrivée d'un nouvel individu x_i ;
3. Restituer, à tout moment, la moyenne et l'écart-type estimés, pour la loi non-scalée ;
4. Traiter les cas défectueux simples (on peut voir apparaître dans l'échantillon des x_i nuls).

Le défi proposé est d'arriver à mettre au point un tel algorithme. On utilisera de préférence une technologie java ou python. Comme prolongation à ce défi, on pourra envisager de traiter différemment les x_i détectés comme anormaux ("outliers").