Reţelele de distribuţie precum şi piaţa energiei electrice încep să se democratizeze. Acest lucru a fost favorizat de dezvoltarea rapidă, la nivel mondial, a mijloacelor de producție a energiei regenerabile, în special a celei solare. Cu toate acestea, sistemele noastre de distribuţie şi pieţele de energie în sine rămân profund centralizate.
Din punct de vedere istoric, acest lucru nu a fost un lucru rău. Centralizarea a însemnat stabilitate şi oportunitate pentru optimizarea întregului sistem. Cu toate acestea, centralizarea poate fi acum problema, nu soluţia.
Cel mai bun exemplu de vulnerabilitate majoră a sistemelor centralizate a fost marea până de curent electric, care a avut loc în nord-estul SUA în 2003, când unele zone au rămas fără curent pentru aproape două săptămâni. Acest eveniment a scos la iveală problemele sistemelor centralizate şi a produs mari pierderi economiei americane. Singurul aspect pozitiv a fost creşterea natalităţii în acele zone, pentru o scurtă perioada de timp. Avem cel puţin patru tehnologii noi care se dezvoltă rapid la marginea reţelei, iar acest lucru ne oferă o alternativă mai bună la reţelele clasice centralizate.
Totul pleacă de la sursele de energie regenerabilă. Milioane de oameni din întreaga lume îşi pot acum genera propria electricitate şi / sau se pot bucura de independenţă energetică, datorită dezvoltării rapide a tehnologiilor regenerabile de mici dimensiuni. Energia solară se remarcă în special. Preţul şi accesibilitatea panourilor solare face ca de instalarea lor să se poată ocupa chiar consumatorii. Acesta a fost un factor-cheie în creşterea de patru ori a capacităţii solare, în ultimii cinci ani. La nivel global, aproape 400 GW capacitate solară instalată este prevăzută până la sfârşitul anului 2017.
Cu toate acestea, viteza cu care a fost adoptată această tehnologie a generat numeroase probleme noi. Sistemele noastre de furnizare şi distribuţie au fost proiectate pentru o realitate controlată de la centru, aceasta avînd două componente esenţiale: fluxul de energie curgea de la centru către etremitatile reţelei (către consumator) şi jucătorii din piață erau marile corporaţii. Producţia din surse regenerabile a consumatorilor casnici a generat o nouă paradigmă: creşte costul şi complexitatea echilibrării ofertei şi a cererii în reţea. În consecință, a existat o creştere accentuată a costului energiei electrice.
Mai mult, dat fiind faptul că generatoarele de mici dimensiuni sunt conectate la reţele de distribuţie locale – nu naţionale -, milioane de astfel de generatoare sunt acum invizibile pentru controlorul central. Adăugaţi la milioanele de dispozitive de stocare (baterii) şi miliarde de consumatori mici. De la centru, așa arată că haosul…
Tranziţia către un sistem energetic modularizat şi democratizat (spre deosebire de cel centralizat) va necesita câteva schimbări fundamentale: trecerea la reţele inteligente capabile de optimizare la nivel local; o mai bună favorizare şi stimulare a comportamentului de consum; redistribuirea beneficiilor într-un mod mai corect, mai transparent.
Patru tehnologii se remarcă sunt capabile să faciliteze acestea tranziţie:
1. Internet of Things (Internetul obiectelor)
Se prognozează o createre a conexiunilor "Machine to machine" (M2M) de aproape trei ori, între 2015 şi 2020. Se va ajunge, astfel, la 12 miliarde de dispozitive. Aproape jumătate din acestea vor fi dispozitive casnice, înglobate în casele inteligente. Spre deosebire de omologele lor neconectate (fără inteligenţă), ele sunt capabile să răspundă la mesaje (date) şi să efectueze tranzacţii. Acest lucru va permite consumatorilor de energie să ia decizii mai informate şi mai detaliate asupra consumului lor. De exemplu, ei îşi vor putea programa automobilul electric să se încarce numai în perioadele de tarif minim al curentului electric. Sau pot decide să vândă o parte din energia stocată în bateria maşinii în momentele de sarcina maximă a reţelei, când şi preţul este cel mai mare. În anumite cazuri pot face şi un mic profit.
Devenind inteligente, aceste dispozitive conectate ar putea oferi servicii suplimentare şi ar putea participa la echilibrarea sau optimizarea reţelei locale. Astfel, ele ar elibera un flux suplimentar de venituri pentru gospodării şi ar permite o mai mare eficientă a sistemului şi o penetrare mult mai mare a surselor regenerabile.
Cu toate acestea, având în vedere valoarea redusă a acestor tranzacţii individuale, automatizarea va fi un factor-cheie al acestei pieţe. Încrederea va fi un factor-cheie în implementarea acestor automatizări, care depind foarte mult de dezvoltarea Inteligenţei Artificiale şi de Blockchain.
2. Stocarea energiei
Progresele rapide ale tehnologiilor de stocare sunt considerate cea mai mare ameninţare la adresa modelului de actual de business. Chiar şi cu generarea locală a energiei, consumatorii fără capacităţi de stocare depind de furnizorul de utilităţi pentru alimentarea cu energie electrică, deoarece sursele regenerabile nu furnizează constant energie. Este posibil ca consumatorii cu o baterie să nu fie dependenţi de reţea.
Un exemplu important este Australia. La începutul lui 2017 erau peste 1,7 milioane de instalaţii fotovoltaice şi se estimează că 1 milion de locuinţe (10% din gospodării) vor avea şi baterii până în 2020 . Elon Musk instalează în Australia un sistem de stocare a energiei cu ajutorul bateriilor, capabil să alimenteze 30.000 locuinţe. Astfel, întreaga zonă poate funcţiona numai folosind energie verde. La momentul actual, sistemul este gata în proporţie de 80%. Musk s-a angajat să dea sistemul “la cheie” în 100 zile, iar, dacă nu se va încadra în acest termen, îl va da gratis, pierzînd 50 de miloane de dolari.
Costul şi nevoia de a avea o capacitate de producţie suficient de mare pentru a face faţă vârfurilor de sarcină au reprezentat o barieră în calea adoptării pe scară largă a resurselor regenerabile, însă aceste probleme rapid devin de domeniul trecutului. Preţul bateriilor litiu-ion a scăzut la jumătate, din 2014 pînă în prezent, şi se estimează că vor mai scădea cu încă o trime, în intervalul 2018- 2021.
3. Inteligenţa artificială.
Numărul tot mai mare de consumatori / producători cucapacităţi de stocare dotate cu Inteligență Artificială (IA) nu vor fi doar o piaţă de desfacere. Ei vor învăța pe baza rezultatelor tranzacţiilor anterioare, astfel încât își vor putea optimiza deciziile viitoare.
Cu toate acestea, pentru a fi eficientă, IA are nevoie de două premise esenţiale: de asigurarea accesului la un volum foarte mare de date de înaltă calitate şi de crearea unui sistem automat, de încredere şi total transparent de luare a deciziilor.
Viteza cu care acest sistem va penetra piaţa depinde foarte mult de capacitatea de a reglementa şi rezolva problemele legate de proprietatea, accesul, securitatea şi corectitudinea datelor şi, nu în ultimul rând, de numărul de jucători capabili să contribuie la dezvoltarea sa.
4. Blockchain
Tehnologia Blockchain, poate oferi soluţii pentru ambele probleme. Ea permite tranzacţii M2M (Maşină către Maşină) şi asigură autenticitatea cererii într-o piaţă descentralizată și digitalizată. La ora actuală, trazactiile digitale şi interacţiunile sunt efectuate pe platforme. Tehnologia Blockchain prezintă o modalitate de a construi aceste platforme, fără a crea simultan un monopol asupra platformei şi datelor tranzacţionate prin intermediul ei. Dacă luăm în considerare poziţiile pe piaţă ale proprietarilor unor astfel de platforme (deţinute de Google, Facebook, Amazon), importanța acestei inovaţii este evidenţă.
Blockchain stă la baza altor trei tehnologii esenţiale pentru viabilitatea sistemului. Oferă un mediu de tranzacţii sigur, atît pentru consumatori, cât şi pentru sursele automatizate distribuite, astfel că acestea pot primi semnale legate de preţ şi pot efectua tranzacţii într-un mod sigur, organizat şi descentralizat. Încurajează transparenţa şi încrederea, garantând executarea anumitor procese (programate în prealabil prin "contracte inteligente") şi producând înregistrări imposibil de alterat, ce conţin toate detaliile despre fiecare tranzacție în parte. Nu în ultimul rând, oferă modele democratice (egale şi corecte) a proprietăţii şi accesului la date.
Proprietatea datelor este esenţială şi, adesea, este trecută cu vederea de către presă în căutarea unei utilizări mai spectaculoase a blockchain, cum ar fi tranzacţionarea peer-to-peer. Părţile care tranzacioneaza prin blockchain pot păstra dreptul de proprietate asupra propriilor date şi pot selecta condiţiile de folosire a acestora (stimulente financiare, cauze bune etc.). Acest lucru înseamnă că mulţi jucători mici vor putea intra pe piaţa de energie, iar aceasta nu va mai fi monopolul giganților.
Faptul că platformele de tip blockchain sunt deschise inovării şi extinderii înseamnă, de asemenea, că oricine va putea să extindă funcţionalitatea platformei. Rezultatul: o participare mai mare pe piaţă şi o platforma de inovare bazată pe utilizator, care evoluează cu viteza celui mai rapid inovator.
