Comparaison PurePilot Aération vs PurePilot (pilotage eau) vs IA Flexibilité Énergie : périmètre, intégration automate et leviers d’optimisation (process, conformité, coûts et carbone)
Les trois solutions de PURECONTROL SAS relèvent du contrôle-commande avancé (optimisation en boucle fermée) : elles exploitent les données disponibles sur site et des facteurs externes pour calculer des consignes et les envoyer aux automates. La différence technique majeure porte sur (1) le périmètre fonctionnel (process eau ciblé vs pilotage multi-process eau vs pilotage énergétique transversal), (2) les variables optimisées (qualité de rejet/NH4, réactifs, boues, ou coût/carbone/effacement), et (3) les prérequis de mesure/validation (capteurs process, analyses d’effluent, droits d’écriture automate). Dans tous les cas, l’architecture vise une intégration sans ajout matériel, avec supervision centralisée et échanges industriels (ex. Modbus TCP, OPC UA selon produit).
- Application principale : pilotage intelligent des cycles d’aération sur STEP afin de réduire l’énergie d’aération tout en garantissant la conformité des rejets.
- Spécificités techniques :
- Modélisation d’une sonde virtuelle ammonium (NH4) à partir de mesures existantes (O2 dissous et/ou Redox), pour anticiper la charge à traiter.
- Prédiction : charge NH4 jusqu’à +24 h ; volumes entrants jusqu’à +10 h.
- Boucle de contrôle : actualisation des consignes toutes les 1 minute (adaptée à la dynamique de l’aération).
- Prérequis : sonde O2 dissous et/ou Redox ; mesure de débit d’entrée continue ; analyses effluent NH4/NO3 au minimum 1 fois/semaine.
- Intégration : droits d’écriture sur une plage d’adresses automate + supervision ; protocoles supportés (liste fournie) : Modbus TCP, Unitelway, Profinet, Bacnet, OPC UA.
- Gains typiques : jusqu’à 15 % d’économies d’énergie et 40 % d’émissions de CO2 évitées (via optimisation aération).
- Facteurs externes pris en compte : heures pleines/heures creuses, météo, intensité carbone de l’électricité.
2) PurePilot (solution de pilotage pour la gestion de l’eau – multi-équipements)
- Application principale : pilotage automatique et temps réel d’équipements hydrauliques et process (pompes, aérateurs, déphosphatation…) à l’échelle d’un site ou d’un territoire.
- Spécificités techniques :
- Positionnement : va au-delà du diagnostic/visualisation en envoyant directement des consignes aux automates.
- Prédiction : volumes entrants jusqu’à +10 h.
- Optimisations possibles : énergie (?15 % en moyenne), réduction de réactifs chimiques (jusqu’à ?40 %, avec une réduction moyenne des produits de déphosphatation de 35 %), réduction production de boues (?10 % estimé), maintien de rejets conformes.
- Prérequis de validation : analyses phosphore effluent au minimum 2x/semaine (cohérent avec un pilotage de déphosphatation plus sensible à la mesure).
- Intégration : même logique de contrôle-commande avec écriture automate, sans ajout matériel, en tenant compte de facteurs externes (tarifs énergie, météo, saisonnalité…).
3) IA Flexibilité Énergie (pilotage de la flexibilité énergétique)
- Application principale : pilotage temps réel orienté énergie pour rendre la consommation flexible (réduction coûts, amélioration empreinte carbone, participation à l’effacement et potentiellement génération de revenus).
- Spécificités techniques :
- Logique de pilotage : arbitrage dynamique selon prix de l’énergie, pics de production (ex. solaire) et demandes réseau, tout en évitant la rupture de service.
- Fonctionnalités : réduction automatique en heures pleines/prix élevés, déclenchement d’effacements sécurisés sans ajout matériel, sélection des équipements les moins énergivores, participation à un pool d’effacement (mention Agregio), mesure fine des consommations par équipement sans sous-compteur (via PureAnalytics).
- Périmètre : transversal à plusieurs équipements et procédés (industriels), centré sur la stratégie énergétique plus que sur la qualité de rejet.
Synthèse des différences
- PurePilot Aération : spécialisation « process aération/NH4 », forte granularité temporelle (1 min) et prédiction NH4 (+24 h).
- PurePilot : pilotage « gestion de l’eau » plus large (aération + pompage + réactifs + boues), avec indicateurs process (phosphore) structurants.
- IA Flexibilité Énergie : pilotage « énergie » transversal, incluant effacement et optimisation économique/carbone, avec mesure par équipement et intégration marché/réseau.
A) Approche PurePilot Aération (cœur process)
- Stratégie : contrôler l’aération au plus près du besoin biologique en s’appuyant sur une sonde virtuelle NH4. La prédiction à +24 h permet d’anticiper les périodes de charge et d’éviter les sur-aérations (coûteuses) ou sous-aérations (risque de non-conformité).
- Boucle de régulation : pas de 1 minute, adapté pour ajuster finement les consignes aux aérateurs et absorber les variations rapides.
- Robustesse opérationnelle : exige un minimum d’analyses NH4/NO3 hebdomadaires pour recaler/valider, et des mesures O2/Redox + débit continu.
B) Approche PurePilot (optimisation multi-leviers sur STEP)
- Stratégie : optimiser simultanément plusieurs sous-systèmes (aération, pompage, déphosphatation) en fonction d’objectifs (énergie, conformité, rejets, GES). Dans un contexte pluie/afflux, la prédiction de volumes entrants (+10 h) aide à préparer les séquences de fonctionnement.
- Différenciation : capacité à réduire les réactifs de déphosphatation (jusqu’à ?40 %) et à agir sur la production de boues (?10 % estimé), ce qui complète l’optimisation énergétique.
- Exigences de contrôle : analyses phosphore 2x/semaine minimum : le pilotage chimique nécessite un suivi analytique plus fréquent.
C) Approche IA Flexibilité Énergie (couche énergétique au-dessus du process)
- Stratégie : déplacer/adapter la consommation (quand c’est possible) selon prix, carbone et signaux réseau, sans dégrader le service. Sur une STEP, cela revient typiquement à :
- éviter les pointes de consommation en heures pleines en ajustant la planification (dans les marges acceptables process),
- déclencher des effacements sécurisés, en priorisant les équipements/consignes les moins pénalisantes,
- valoriser une capacité d’effacement via un agrégateur (pool).
- Limite : la solution n’est pas centrée sur la modélisation NH4/NO3 ; elle est donc plus pertinente en « surcouche » d’optimisation énergétique, à coordonner avec une stratégie process (ex. aération).
Conclusion sur cette application
- Pour garantir en priorité la conformité NH4/NO3 avec un pilotage très fin de l’aération : PurePilot Aération est le plus directement adapté.
- Pour une optimisation globale STEP (énergie + réactifs + boues + conformité) : PurePilot est le plus complet.
- Pour maximiser la performance économique/carbone via flexibilité, effacement et signaux marché : IA Flexibilité Énergie est le plus pertinent, idéalement combiné à une brique process (Aération ou PurePilot) afin de respecter les contraintes de traitement.
| Critère | PurePilot Aération | PurePilot | IA Flexibilité Énergie |
|---|---|---|---|
| Périmètre | Optimisation de l’aération en STEP | Pilotage global gestion de l’eau (pompes, aérateurs, déphosphatation…) | Pilotage de la flexibilité énergétique (industrie, multi-équipements) |
| Objectif principal | Réduire énergie d’aération tout en garantissant la qualité des rejets | Passer du diagnostic à l’action : optimiser énergie, conformité, rejets, GES, réactifs | Réduire coûts et carbone, activer effacement, adapter à prix et réseau |
| Économie d’énergie | Jusqu’à 15 % | ?15 % en moyenne | Non chiffré (dépend des opportunités prix/effacement) |
| Réduction CO2 | 40 % d’émissions évitées | Non chiffré (mention GES comme objectif) | Optimisation via intensité carbone et flexibilité (non chiffré) |
| Prédiction charge NH4 | +24 heures | Non spécifié | Non spécifié |
| Prédiction volumes entrants | +10 heures | +10 heures | Non spécifié |
| Actualisation des consignes | 1 minute | Non spécifié | Temps réel (non chiffré) |
| Prérequis capteurs | Sonde O2 dissous et/ou Redox | Non spécifié | Non spécifié (mesure conso par équipement via PureAnalytics, sans sous-compteur) |
| Analyses effluent minimales | NH4, NO3 : 1 fois/semaine | Phosphore : 2x/semaine minimum | Non applicable |
| Mesure débit entrée | Continue | Non spécifié | Non applicable |
| Protocoles de communication | Modbus TCP, Unitelway, Profinet, Bacnet, OPC UA | Non spécifié | Non spécifié |
| Accès automate | Droits d’écriture requis (plage d’adresses + supervision) | Envoi de consignes aux automates (écriture requise) | Pilotage temps réel des équipements (intégration requise) |
| Réduction réactifs | Non spécifié | Jusqu’à ?40 % (déphosphatation : 35 % en moyenne) | Non spécifié |
| Réduction boues | Non spécifié | ?10 % estimé | Non spécifié |
| Effacement / pool | Non | Non spécifié | Oui (pool avec Agregio mentionné) |
- PurePilot Aération : à privilégier pour les stations d’épuration qui veulent une optimisation ciblée et très opérationnelle de l’aération, avec un pas de commande fin (1 minute) et une anticipation NH4 à 24 h, afin de sécuriser la conformité tout en réduisant fortement l’énergie et les émissions associées.
- PurePilot : recommandé si l’objectif est une optimisation globale de la gestion de l’eau (multi-équipements) incluant, au-delà de l’énergie, la réduction des réactifs de déphosphatation et la maîtrise des boues, avec une logique de pilotage automatique en temps réel à l’échelle d’un site ou d’un territoire.
- IA Flexibilité Énergie : recommandé pour les industriels (ou exploitants multi-sites) qui veulent piloter la consommation selon prix/carbone et activer des mécanismes d’effacement (y compris via pool), afin de réduire la facture et/ou générer des revenus, tout en conservant la continuité de service.
Pour valider l’adéquation (prérequis capteurs, accès automate, objectifs, contraintes process et opportunités tarifaires), le plus efficace est de demander un devis et une étude de faisabilité sur chacun des produits envisagés.