Development of an integrated tactical and operational planning model forsupply of feedstock to a commercial-scale bioethanol plant

Dans le présent article, nous proposons une nouvelle démarche de modélisation permettant d’intégrer des paramètres de planification tactique et de planification opérationnelle à la chaîne d’approvisionnement en biomasse. La démarche comprend un modèle d’optimisation et un modèle de simulation, intégrés de manière (i) à satisfaire toute l’année à la demande quotidienne de biomasse d’une usine commerciale d’éthanol cellulosique et (ii) à réduire les coûts de la livraison de la biomasse. Le modèle d’optimisation sert à configurer la zone d’approvisionnement de manière à satisfaire à la demande annuelle de biomasse pour un coût de livraison le plus bas possible sur un horizon de cinq ans. Pour une configuration donnée de la zone d’approvisionnement, le modèle de simulation ordonne dans le temps le flux des divers types de biomasse à l’intérieur de la chaîne d’approvisionnement, de manière à satisfaire à la demande quotidienne de biomasse de l’usine, en tenant compte de la dynamique et des incertitudes de la chaîne d’approvisionnement. S’il est impossible de satisfaire à la demande quotidienne, la configuration du modèle d’optimisation est rajustée selon les extrants du modèle de simulation, de manière à garantir l’approvisionnement quotidien. L’application de cette démarche intégrée à un projet d’usine commerciale de bioéthanol a révélé qu’elle permet de configurer efficacement la zone d’approvisionnement de manière à satisfaire à la demande quotidienne de biomasse au plus bas coût possible de livraison. L’analyse de sensibilité a révélé que le paramètre influant le plus sur la configuration est le rendement en biomasse. Parmi tous les intrants, ceux qui influent le plus sur le coût de livraison sont la densité apparente des balles, le transport routier, le transport à la ferme et le taux de participation des producteurs agricoles.