La Blockchain façonne l'avenir des infrastructure services énergétique

APERÇU

Les réseaux intelligents au cœur des services énergétiques

Plus de 200 millions de compteurs intelligents en Europe, dont 35 millions appartiennent à Linky en France, seront opérationnels à l'aube de la prochaine décennie. Couplés à l'Internet des objets et aux outils informatisés de data management, d'analyse et de traitement des données, ces nouveaux objets connectés constituent l'épine dorsale du smart grid, l'infrastructure qui est appelée à remplacer le réseau électrique traditionnel.

Caractérisé par sa capacité à établir une communication bidirectionnelle entre les fournisseurs d'énergie et les consommateurs, ce « réseau intelligent » est unique de par sa capacité à mesurer l'état de l'infrastructure en temps quasi réel. Cela signifie qu'il peut aider à équilibrer les besoins relatifs de production et de consommation, notamment pour tenir compte de la part croissante des énergies renouvelables (ER). Sur une capacité électrique mondiale totale de 25 721 TWh, la production d'énergie éolienne et solaire est passée à 1 570 TWh en 2017 (et à 1 088 TWh en 2015). Ce chiffre pourrait atteindre 8 500 TWh en 2040, selon un scénario avancé par l'AIE (Agence internationale de l' Energy )[1].

La production d'énergies renouvelables s'accompagne d'une demande croissante d'électricité pour l'autoconsommation à partir de panneaux photovoltaïques installés sur les toits des maisons, des immeubles collectifs et des sites industriels, évolutions qui poussent à l'émergence du microgrid. Les boucles énergétiques locales qui fleurissent au sein de ce système font avancer le principe de « l' Energy Transactive », selon laquelle les flux d'énergie sont directement échangés entre les « consommateurs-acteurs » voisins.

En intégrant la production intermittente d'énergies renouvelables, les smart grids favorisent le développement des services liés à l'énergie, qu'il s'agisse de cumuler plusieurs sources d'énergie dans le cadre d'un contrat de fourniture, de faciliter l'autoconsommation, de répondre à la demande d'énergie « verte » ou d'alimenter la e-mobility électrique. ne sont que quelques-uns des services qui font exploser le volume des transactions.Pour gérer ces transactions en temps réel, garantir la traçabilité de leur historique et assurer le stockage de toutes les données, la blockchain semble une technologie très pertinente à explorer.

RELEVER LE DÉFI

Automatiser la gestion du réseau

La Blockchain peut être assimilée à une technologie d'échange d'informations d'utilisateur à utilisateur qui interdit toute modification ou suppression de données, même accidentellement. Les transactions sont approuvées par un principe de consensus, et stockées de manière horodatée et ultra-sécurisée dans un registre (base de données) distribué à chacun des membres du réseau. La nature décentralisée du registre en fait un système transparent, intègre et immuable, sans recours à un tiers de confiance. De plus, les contrats intelligents – des applications conçues pour exécuter des tâches une fois que toutes les conditions prédéfinies ont été remplies – ajoutent une couche d'automatisation.

Ces fonctionnalités répondent aux besoins de gestion des microgrids, dont le Brooklyn Microgrid Project est cité comme un parfait exemple, ayant mis en place une plateforme blockchain en 2016 pour permettre aux résidents équipés de panneaux solaires de revendre automatiquement leur surplus d'énergie à d'autres habitants de ce Nouveau Quartier York. Depuis, les nouvelles idées sont venues en masse et rapidement. En France, Bouygues Immobilier expérimente une blockchain destinée à tracer la consommation locale d'électricité produite par des panneaux solaires sur les toits d'immeubles collectifs de l'éco-quartier Confluences à Lyon. A Premian dans l'Hérault, la société Sunchain utilise la blockchain pour valider les niveaux de production et de consommation solaire dans six bâtiments publics et privés, à des fins de mesure et de distribution de l'autoconsommation. Dans ces deux exemples, l'électricité transite via le réseau Enedis, qui transmet les données recueillies à partir des compteurs intelligents Linky. En Allemagne, Vertuoz by Engie met à disposition du gestionnaire de réseau de transport Tennet une blockchain pour équilibrer le réseau en utilisant l'électricité des batteries de voitures V2G [2], et indemniser en retour leurs propriétaires.

Ces exemples illustrent comment la « chaîne de blocs » peut fournir aux opérateurs énergétiques les moyens d'automatiser les mesures de production et de consommation en temps réel, afin de garantir l'approvisionnement du réseau et de retracer les données échangées lors de ces transactions. Elle permet ensuite de certifier les l'origine de l'énergie, et même proposer un service de micropaiement de la consommation, en fonction des services souscrits.En assurant la fiabilité de ces transactions, en élargissant l'accès au marché à de nouveaux acteurs, et en participant à la transition énergétique (par exemple Pay per Use pour l'énergie verte), blockchain accélère le changement de paradigme de l'écosystème énergétique et offre de nouvelles perspectives pour cogérer le réseau électrique du 21ème siècle.

Chiffre de référence

Un marché de 12 milliards de dollars

Estimée à 208 millions de dollars en 2017, la valeur marchande de la blockchain dans le monde de l'énergie devrait bondir en moyenne de 78 % chaque année, atteignant 11,9 milliards de dollars en 2024, selon Zion Market Research.

Etude de cas n°1

Projet Oslo2Rome : soutenir la e-mobility électrique en itinérance

Afin d'encourager l' e-mobility transfrontalière, les opérateurs européens (dont Iziva by EDF) ont expérimenté en 2017 la blockchain développée par la société allemande MotionWerk. Son objectif est de simplifier la recharge face à des modes d'accès et de paiement de plus en plus complexes, du fait de la fragmentation du réseau de bornes. Utilisant une blockchain client installée sur le SI des opérateurs, la solution fournit une messagerie décentralisée pour opérer les autorisations et partages de données. Les chauffeurs s'identifient sur leur application mobile à n'importe quel point de recharge appartenant à n'importe quel opérateur, et paient à l'aide d'un portefeuille virtuel selon les options tarifaires proposées. Cette solution permet aux clients de l' e-mobility de choisir parmi un vaste choix de bornes de recharge, sans avoir à se soucier des fournisseurs et des modes de paiement.

Etude de cas n°2

Gestion automatisée de l'autoconsommation

Dans le cadre d'un projet d'autoconsommation collective, des copropriétaires s'associent pour utiliser l'électricité produite grâce aux panneaux photovoltaïques. Une blockchain est associée à une infrastructure informatique (compteurs intelligents, capteurs, SI) pour tracer les flux de production et les répartir entre les participants selon les règles convenues. Les gestionnaires du réseau ont également accès à des clés d'analyse, afin de déterminer les flux attribués à chaque utilisateur à des fins de facturation et de gestion de la redistribution des excédents. Renvoyées aux utilisateurs, les données consommateurs demandent alors aux clients de synchroniser certains usages énergétiques avec les périodes de pointe de production (activation des ballons d'eau chaude, recharge des véhicules électriques, etc.). Les bénéfices incluent l'autonomie énergétique, les économies potentielles et une plus grande prise de conscience écologique.

Etude de cas n°3

Certifier énergie « verte »

Pour garantir à ses clients que l'énergie consommée est bien d'origine renouvelable, les fournisseurs d'énergie adoptent une solution de règlement des factures pour remplacer la garantie d'origine par un justificatif numérique consultable sur un registre décentralisé. La solution établit un lien direct entre les données de production et les données de consommation en utilisant des tokens (un moyen de paiement dans ce cas), qui peuvent être échangés sur une blockchain. Ces jetons numériques assurent le transfert de la valeur du compte du consommateur vers celui du producteur d'électricité. La consommation est mesurée par tranches de 30 minutes afin de compenser toute intermittence des énergies renouvelables et de répartir le plus équitablement possible le règlement des factures entre les différents producteurs concernés.

#Le point de vue d'un observateur

« L'intégration des énergies renouvelables dans le réseau et la notion d'acteurs consommateurs (ou prosommateurs) bousculent le modèle de la production électrique centralisée. En nous permettant de tracer les données transactionnelles de manière sécurisée et transparente, et en automatisant la gestion des contrats, la blockchain simplifie les interactions entre producteurs et consommateurs et agit comme un accélérateur de croissance pour de nouveaux modèles de services dans l'écosystème énergétique.
Philippe Guillen, Global Solutions Manager, Energy & Utilities, Gfi.

#Gfi Solutions

Gfi a conçu Blockchain Factory (GBF) pour les organisations souhaitant tester ou déployer leur propre blockchain privée. Accessible depuis un navigateur web, cette solution permet de développer un réseau d'échange P2P en quelques clics, sans expertise technique particulière, et de l'étendre pour accueillir l'arrivée de nouveaux membres (partenaires, fournisseurs…). Disponible en mode SaaS ou on-premise , GBF fournit une infrastructure adaptée et supporte les différentes approches technologiques actuellement sur le marché (dont Hyperledger, Ethereum et Quorum). Les clients peuvent déployer leurs propres applications décentralisées (en attendant la mise en place d'un catalogue dédié) afin de configurer leurs propres services. En supprimant la complexité technologique, GBF permet aux fournisseurs d'énergie de créer une blockchain en quelques minutes seulement (contre plusieurs jours, dans le cas d'une activation manuelle).