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Blockchain en la industria de la energía

Desde la primera revolución industrial del siglo XIX, el consumo de nuestras fuentes de energía ha crecido enormemente. Durante más de un siglo hemos explotado fuentes no renovables como los combustibles fósiles, el carbón o el petróleo. Pero en 1956, Marion King Hubbert publicó su Teoría del Pico del Petróleo que sonó como una llamada de atención y condujo a un movimiento ambientalista activo, aumentando la conciencia sobre los efectos negativos del clima y las grandes tasas de contaminación como consecuencia de esta utilización de múltiples fuentes de energía no renovables. A medida que el calentamiento global aumenta como una preocupación y con un aumento estimado de la temperatura de 1,4°C a 5,5°C durante el próximo siglo, nunca antes habíamos estado buscando una fuente de energía sostenible, limpia y reutilizable. El impacto del cambio climático está cobrando impulso mucho más rápido de lo esperado, mientras que el cambio de los combustibles fósiles a una energía más limpia es lento. Esperamos que se estén implementando innovaciones para lograr esta transición de manera suave e inteligente.

La industria energética está cambiando

Esto es algo que a menudo ocultamos en nuestro camino hacia la transición energética, el número de productos relacionados con la energía está aumentando exponencialmente: vehículos, ordenadores, acondicionadores de aire, teléfonos inteligentes, servidores, electrodomésticos, etc…. Cada vez más utilizamos nuestros recursos para crear energía, pero principalmente porque hay más y más productos que necesitan ser potenciados.

En 2015, las fuentes de energía renovables representaban el 2% del consumo mundial de energía. Produjimos 109.613 TWh en todo el mundo y 23.816 TWh (21,7%) se utilizaron para generar electricidad, de los cuales el 6,3% se generó a partir de energía renovable. Geográficamente, Asia y Oceanía, lideradas por los mercados al alza de la India y China, alcanzaron a Norteamérica en términos de consumo de energía a principios de los años 2000.

El contexto actual nunca ha sido tan inestable y el futuro más incierto. En el sector de la energía están surgiendo muchos desafíos:

  • Dificultades geopolíticas sobre las emisiones de carbono
  • Envejecimiento de la fuerza laboral
  • Peligro en la demanda de energía
  • Cuestiones empresariales en el suministro de energía
  • Aumento de las expectativas de los clientes sobre el suministro eficiente de energía
  • Limitaciones de los sistemas de regulación y de las infraestructuras

Por otro lado, tenemos tecnologías innovadoras y emergentes que transforman el sector energético y la forma en que producimos, transportamos, distribuimos y consumimos la energía.

Entonces, ¿cómo podríamos utilizar la innovación para superar los retos mencionados anteriormente, aumentar el uso de energía renovable y convertir el consumo de energía de manera eficiente?

Lanzamiento de la innovación

Mientras que la innovación en energía es un término amplio que incorpora avances tecnológicos para mejorar la producción de energía, la gestión, la respuesta a la demanda y la flexibilidad, podemos ilustrarlo con varias realizaciones en todo el mundo.

La respuesta a la demanda es el cambio en el consumo de electricidad del usuario final, que se hace posible mediante incentivos de precios cuando hay una gran demanda de electricidad por parte de los consumidores. Como individuo, cuando la demanda es alta, usted paga más por su capacidad de energía eléctrica o se le paga por reducir voluntariamente esta capacidad.

El internet de las cosas (IOT) y los grandes datos

La instalación de sensores en tuberías, válvulas u otros activos puede ayudar a monitorear el equipo a lo largo del tiempo, identificar fallas más rápidamente, prevenir fugas y cambiar globalmente de un sistema de mantenimiento descriptivo a un modelo predictivo en el que los datos recopilados por la IOT y los sensores permiten anticiparse a los eventos, mejorar la gestión y la seguridad de los trabajadores.

Para obtener inteligencia de negocio y ejecutar análisis, los medidores inteligentes son el primer paso para tener una red que sea observable, controlable e integrada, básicamente una red inteligente. Los medidores inteligentes ayudan a monitorear y registrar el consumo eléctrico diariamente, lo que resulta en una mejora en todos los aspectos de la interacción de los consumidores con la empresa de servicios públicos y, eventualmente, en una mejora de la confiabilidad y la eficiencia.

Desde la primera revolución industrial del siglo XIX, el consumo de nuestras fuentes de energía ha crecido enormemente. Durante más de un siglo hemos explotado fuentes no renovables como los combustibles fósiles, el carbón o el petróleo. Pero en 1956, Marion King Hubbert publicó su Teoría del Pico del Petróleo que sonó como una llamada de atención y condujo a un movimiento ambientalista activo, aumentando la conciencia sobre los efectos negativos del clima y las grandes tasas de contaminación como consecuencia de esta utilización de múltiples fuentes de energía no renovables. A medida que el calentamiento global aumenta como una preocupación y con un aumento estimado de la temperatura de 1,4°C a 5,5°C durante el próximo siglo, nunca antes habíamos estado buscando una fuente de energía sostenible, limpia y reutilizable. El impacto del cambio climático está cobrando impulso mucho más rápido de lo esperado, mientras que el cambio de los combustibles fósiles a una energía más limpia es lento. Esperamos que se estén implementando innovaciones para lograr esta transición de manera suave e inteligente.

Lanzamiento de la innovación

Mientras que la innovación en energía es un término amplio que incorpora avances tecnológicos para mejorar la producción de energía, la gestión, la respuesta a la demanda y la flexibilidad, podemos ilustrarlo con varias realizaciones en todo el mundo.

La respuesta a la demanda es el cambio en el consumo de electricidad del usuario final, que se hace posible mediante incentivos de precios cuando hay una gran demanda de electricidad por parte de los consumidores. Como individuo, cuando la demanda es alta, usted paga más por su capacidad de energía eléctrica o se le paga por reducir voluntariamente esta capacidad.

El internet de las cosas (IOT) y los grandes datos

La instalación de sensores en tuberías, válvulas u otros activos puede ayudar a monitorear el equipo a lo largo del tiempo, identificar fallas más rápidamente, prevenir fugas y cambiar globalmente de un sistema de mantenimiento descriptivo a un modelo predictivo en el que los datos recopilados por la IOT y los sensores permiten anticiparse a los eventos, mejorar la gestión y la seguridad de los trabajadores.

Para obtener inteligencia de negocio y ejecutar análisis, los medidores inteligentes son el primer paso para tener una red que sea observable, controlable e integrada, básicamente una red inteligente. Los medidores inteligentes ayudan a monitorear y registrar el consumo eléctrico diariamente, lo que resulta en una mejora en todos los aspectos de la interacción de los consumidores con la empresa de servicios públicos y, eventualmente, en una mejora de la confiabilidad y la eficiencia.

Impresión en 3D

La impresión en 3D es el método más rentable, especialmente para el proceso de creación de prototipos. El proyecto de impresión en 3D más avanzado y útil en materia de energía es la impresión de paneles solares. Los paneles solares impresos en 3D han mostrado mejores resultados de captura de energía que los normales, aunque esto depende en gran medida de la calidad de los componentes. A pesar de que el precio de las células y paneles solares está disminuyendo constantemente con los años, la impresión en 3D de paneles solares definitivamente cortará el costo de fabricación.

Innovación en la entrega

La generación distribuida está haciendo que la distribución de energía renovable sea más eficiente que la centralizada. A diferencia de las centrales eléctricas convencionales (de carbón, de gas o nucleares), que están muy centralizadas y requieren la transmisión de energía a grandes distancias, los sistemas de recursos energéticos distribuidos están descentralizados, por lo que son más cercanos a las necesidades y más flexibles, aunque su capacidad de generación es mucho menor que la de las grandes centrales eléctricas centralizadas.

Innovación en la reducción de carbono

Se están desarrollando tecnologías y técnicas en torno a la captura y almacenamiento de carbono para extraer el dióxido de carbono (CO2) del aire y almacenarlo en los materiales de construcción. Estas innovaciones de nicho se escriben con gran interés porque parecen ser la clave para evitar el cierre masivo de las centrales eléctricas de combustibles fósiles. El proyecto Weyburn-Midale en Canadá es una de las mayores ilustraciones de esta innovación.

Innovación en el almacenamiento

Debido a que la generación de energía solar y eólica es irregular y no consistente, el almacenamiento de energía se ha convertido en un problema. Y según las proyecciones de GTM Research y de la Energy Storage Association, se espera que el mercado de almacenamiento de energía crezca 17 veces entre 2017 y 2023. El almacenamiento de energía de aire líquido (LAES) es una innovación interesante. Convierte el aire en aire líquido a -196 C° y lo almacena hasta que necesitamos más electricidad para bombearla a la red. Cuando esto sucede, el aire líquido se vuelve a poner en estado gaseoso al exponerlo al aire ambiente. El gas se utiliza para hacer girar una turbina y generar electricidad. La primera planta de almacenamiento de energía de aire líquido a escala de red ha visto la luz el pasado mes de junio cerca de Manchester, Reino Unido.

Cadena de bloques como un facilitador para rejillas más inteligentes

Porque la forma en que explotamos las fuentes de energía hasta hace poco es una de las razones por las que nos preocupamos por nuestro futuro con respecto al calentamiento global, y porque la energía es vital para el desarrollo humano, la búsqueda de nuevas innovaciones revolucionarias es una tarea inevitable para perturbar esta industria, encontrar propósitos sostenibles y resolver los problemas actuales.

Últimamente, una nueva innovación ha aparecido en el radar: la cadena de bloqueo. Estamos experimentando en todo el mundo el poder de la cadena de bloques y lo que puede aportar para la energía y los servicios públicos. La mayoría de las aplicaciones que han sido probadas o que se están construyendo actualmente se refieren a las redes eléctricas y al consumo entre pares.

El auge de las micromallas

Antes de describir algunas de las aplicaciones más exitosas, debemos entender qué cambios se están produciendo en la gestión de las redes en todo el mundo, especialmente con el auge de las microrredes.

El actual “método tradicional” de suministro de electricidad se basa en un sistema centralizado operado por las principales empresas de energía y servicios públicos. Consiste en una red principal en la que la energía se produce en grandes centrales eléctricas y se distribuye a los consumidores a través de una amplia red de transmisión.

A modo de recordatorio, una red eléctrica es una red interconectada para el suministro de electricidad de los productores a los consumidores. Consiste en

Estaciones generadoras que producen energía eléctrica

Líneas de transmisión de alto voltaje que transportan energía desde fuentes distantes a centros de demanda.

Líneas de distribución que conectan a clientes individuales

Aunque las redes eléctricas están muy extendidas, 1.400 millones de personas no están conectadas a una red eléctrica, según el Instituto Sueco de Asuntos Internacionales.

Las redes más pequeñas (las microrredes) están conectadas a fuentes de energía localizadas en un patrón descentralizado. Por ejemplo, los edificios de un barrio determinado con sus propios paneles solares podrían estar conectados a las residencias cercanas.

Logros en la cadena de bloques en toda la industria energética

LO3 Energy y el proyecto Brooklyn Microgrids

La Microgrid de Brooklyn es uno de los primeros proyectos relacionados con la energía que utiliza la cadena de bloques. Fue iniciada por LO3 Energy, una empresa de nueva creación con sede en Nueva York, para permitir a la gente alimentar sus hogares con energía eléctrica a través de una serie de fuentes de energía renovables locales. Las personas con sus propios paneles solares pueden vender el excedente de electricidad a sus vecinos. Blockchain interviene en esta primera red peer-to-peer de electricidad para asegurar un registro preciso de las transacciones, una contabilidad y medición descentralizadas y una información de datos compartida y transparente para los usuarios de la red. Inicialmente, el proyecto Brooklyn Microgrid se dirige a las regiones que no están conectadas a su red nacional. La instalación de paneles solares y baterías puede ser una manera fácil de llevar una cantidad básica de electricidad a una aldea, siempre y cuando la flexibilidad esté bien administrada. Y ahí es donde la cadena de bloqueo puede ayudar, al asegurar las transacciones de energía entre usuarios y productores. Además, si esas regiones independientes estuvieran un día conectadas a la red nacional, la cadena de bloques permitiría hacer un seguimiento de la cantidad de electricidad y de las fuentes de energía que consumen los residentes, lo que haría que todo el mundo pagara en consecuencia. Proporciona una plataforma digital fiable y de bajo coste para realizar, validar, registrar y liquidar transacciones energéticas en tiempo real a través de un sistema energético localizado y descentralizado.

Lo que la cadena de bloqueo también desbloquea es la seguridad. A medida que las redes eléctricas modernas introducen computadoras, medidores inteligentes y sensores, pueden ser propensos a intrusiones o ataques maliciosos. Ahora existen amenazas cibernéticas en torno a la gestión de datos y transacciones que la cadena de bloqueo puede superar. El hecho de que las centrales eléctricas centralizadas se perciban como objetivos potenciales para los hackers está animando a los gobiernos a acelerar el cambio hacia recursos energéticos distribuidos que disminuyen el riesgo de ataques terroristas.

Electrón

Ahora imagínese que como productor (local o mundial) puede gestionar sus activos a través de una plataforma, identificar sus características, su ubicación y optimizarlos. Imagine que puede elegir el activo que desea negociar, su precio y sus condiciones. Por último, imagínese que podría controlar sus datos operativos y dar acceso sólo a las partes interesadas que haya seleccionado. Bueno, eso es lo que Electron, una start-up con sede en Londres, está intentando conseguir. Electron fue fundada en noviembre de 2015 y proporciona una plataforma de registro de contadores para el suministro de gas y electricidad que facilita una conmutación más rápida y la securización de datos. El electrón también proporciona una plataforma de comercio de igual a igual para que productores y consumidores puedan comercializar el excedente de energía de manera eficiente. Respaldados por la National Grid del Reino Unido y Siemens, se asociaron con EDF Energy y Shell para crear un consorcio que garantice la descarbonización, digitalización y descentralización en curso del mercado energético del Reino Unido. A medida que el sistema eléctrico se va descentralizando, tratan de encontrar un mecanismo más eficaz y transparente para que los participantes negocien los activos de acuerdo con sus características y su ubicación. La ubicación de los activos nunca ha sido un problema en el sistema energético actual, pero en un patrón descentralizado y distribuido, se convierte en una nueva variable que debe ser tomada en cuenta para optimizar el suministro. Conclusión: la flexibilidad es el objetivo final de los proyectos de Electron y la cadena de bloques es la que facilita, proporcionando seguridad y autenticación en un sistema descentralizado.

PowerLedger

En el oeste de Australia, la semana pasada se lanzó una prueba para 40 residentes de Fremantle para que puedan determinar el precio de la energía solar que generan y comercializarla a través de una plataforma basada en una cadena de bloques. Es una solución innovadora para el comercio de energía con el fin de equilibrar eficientemente la oferta y la demanda de energía a través de los servicios públicos. Como parte del proyecto RENeW Nexus, cuyo objetivo es explorar la integración de la cadena de bloques y los grandes datos en un sistema de energía distribuida, este ensayo evitará el vertido de energía solar adicional en la red y proporcionará esta energía a los vecinos en el momento adecuado. PowerLedger, la empresa australiana que está detrás de este proyecto, ha recaudado 21,5 millones de euros el pasado mes de octubre a través de su ICO.

Compartir&Cargar

Como el número de Vehículos Eléctricos (VE) está aumentando en todo el mundo (hoy en día más de 800.000 VE en los EE.UU.) todavía hay una ansiedad de los compradores y las perspectivas con respecto a la disponibilidad y la ubicación de las estaciones de carga. Poder cargar vehículos eléctricos de forma fácil y rápida en cualquier momento y lugar que los clientes necesiten va a ser uno de los factores más decisivos en la adopción de la nueva movilidad eléctrica. Se han puesto en marcha diferentes iniciativas para crear plataformas comerciales que permitan a la gente cobrar en cualquier estación, privada o pública. Debido a que actualmente hay 17.000 estaciones de carga públicas en los EE.UU. (6.000 en el Reino Unido), la conexión de cargadores privados de los propietarios de EV aumentaría la red en cientos de miles. Otro reto es proporcionar una experiencia inteligente y segura para los usuarios de EV. Share&Charge, un producto de MotionWerk, está desplegando actualmente un proyecto piloto en el Reino Unido, de la mano de varios socios como Volkswagen o Electric Blue, para superar los problemas de interoperabilidad inducidos por múltiples tipos de cargadores y formas de pago.

Se han tomado otras iniciativas en todo el mundo en relación con la aplicación de la cadena de bloques en el sector de la energía y los servicios públicos. El área geográfica más activa es Europa, como muestra el estudio realizado por el Indigo Advisory Group.

¿Qué más podemos esperar de la cadena de bloques?

Además de las operaciones entre pares y el cobro de EV, que son los pilotos más avanzados, se pueden considerar otros casos de uso que dependen de una cadena de bloqueo. Por ejemplo, un operador de red puede utilizar la cadena de bloques para optimizar el suministro en la red en lugar de cerrar una central eléctrica, lo cual es una acción muy costosa, y gestionar el suministro de electricidad en consecuencia mediante la integración de la respuesta de la demanda en toda la red.

Las grandes empresas están empezando a prestar atención a las oportunidades que ofrece la cadena de bloques. A menudo forman parte de un consorcio en el que participan bancos, líderes en el sector de la energía o autoridades públicas, en el que aportan una experiencia empresarial y una necesidad específica (un caso de negocio) y en el que las empresas de nueva creación aportan conocimientos técnicos o una plataforma integrada para responder a las necesidades. Por ejemplo, Shell y BP, como parte de un consorcio más amplio, están utilizando ahora una plataforma de negociación de petróleo crudo basada en una cadena de bloques, que esperan que resuelva las ineficiencias del comercio y de la liquidación.

En cuanto a las OCIs en la industria de la energía, se han financiado más de 150 proyectos por un total de más de 450 millones de dólares estadounidenses, según ICObench.com. Actualmente, el desempeño de las OCIs puede no ser el mejor indicador para mostrar el impacto que tiene la cadena de bloques en el sector energético, pero tiene el mérito de enfatizar que este sector no permanece inactivo. Cada vez se lanzan más OIC, pero los rendimientos financieros son muy bajos para los inversores.

Por supuesto, esta afirmación debe ser cuidadosamente apreciada con respecto a la situación bajista de las criptomonedas.

A continuación, se muestra una muestra de las OCIs realizadas en la industria energética y su desempeño al 10 de diciembre de 2018.

Perspectivas optimistas para los próximos años

El objetivo final de una red eléctrica es ser lo suficientemente inteligente como para hacer crecer el mercado de la flexibilidad y el mercado de la respuesta a la demanda, a fin de equilibrar la red de manera eficaz y, en última instancia, integrar más energía renovable. Se supone que la red inteligente es una combinación de suministro de energía eficiente (fiable, sostenible y de alta calidad) y económicamente asequible de acuerdo con las necesidades del usuario.

Con esto en mente, la cadena de bloques e Internet de los objetos, combinada con el procesamiento integrado, las comunicaciones en tiempo real y los programas informáticos adecuados, mejorarán definitivamente la fiabilidad y la eficiencia de la red y de la red.

La red del futuro controlará la generación y el consumo de energía mediante objetos conectados (IO), ejecutados mediante contratos inteligentes y registrados en una cadena de bloques.

El modelo descentralizado de este sistema también incentivaría a las personas y a los productores a intercambiar capacidad a través de un mercado. Este mercado habilitado para la cadena de bloques podría rastrear y asegurar las transacciones entre los participantes y mantener privada la actividad comercial y los datos de todos.

Por último, la seguridad inherente y la transparencia de la cadena de bloques significa que podría tener amplias aplicaciones en todo el sector de la energía, desde proyectos locales de microred hasta el comercio transfronterizo de energía a gran escala.

Todavía quedan muchos problemas por resolver en el sector de la energía para garantizar un sistema sostenible en el que la generación, la distribución y el consumo de energía sean una combinación inteligente de recursos limpios, mercados flexibles y soluciones rentables.

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