Un estudio de campo en Suiza sobre el comercio eléctrico entre pares habilitado con blockchain revela un obstáculo para un futuro energético sostenible.
La tecnología de contadores inteligentes ya existe y permite que los consumidores tomen conciencia específicamente de cuánta electricidad consumen y producen.
Pero el tipo de «contadores súper inteligentes» que realmente necesitamos parece una realidad lejana.
La distracción más divertida en Twitter de este verano tiene que ser #FreeDorothy. En resumen, cuando una fan adolescente de Ariana Grande provocó accidentalmente un incendio en la cocina, presumiblemente por cocinar distraída, su madre le quitó el teléfono inteligente con una advertencia para que «preste más atención a su entorno».
La adolescente, con un ingenio nacido del aburrimiento estival y del deseo de mantener su próspera red social, empezó a tuitear a través de diversos dispositivos domésticos conectados. El hashtag #FreeDorothy se volvió viral cuando quedó claro que «Dorothy» tuiteaba desde el refrigerador inteligente LG de su familia.
No está claro si la madre de Dorothy es consciente de que se está formando una pequeña comunidad mundial para abogar por la liberación de su hija del destierro de las redes sociales. Según The Guardian, Dorothy quizá ni siquiera tuiteó desde el refrigerador, sino que hizo parecer que usaba el tipo de habilidades tecnológicas de las que disponen los adolescentes. LG afirma que tuitear desde el refrigerador es posible en algunos modelos; los expertos sugieren que la etiqueta de Twitter pudo haber sido alterada.
El potencial de los contadores inteligentes
Mientras el drama de #FreeDorothy se desarrolla para deleite general en la Twittersfera, el posible refrigerador capaz de tuitear de la familia anuncia algo sorprendente sobre la viabilidad de usar el comercio entre pares (P2P) basado en blockchain para acelerar la transición hacia la energía sostenible.
Nuestros dispositivos domésticos y contadores inteligentes son cada vez más inteligentes, y nuestros adolescentes, más expertos en tecnología. Pero ¿nuestros dispositivos y contadores inteligentes se están volviendo lo bastante inteligentes con la rapidez suficiente para ayudarnos a afrontar la transición hacia la energía sostenible?
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Como sabe Dorothy, los electrodomésticos «inteligentes» están conectados a internet. El refrigerador de su madre puede tuitear en nombre de Dorothy. También podría tener el potencial, a través de un contador inteligente, de intercambiar información eléctrica compleja y descentralizada con una plataforma de comercio entre pares.
Una vez que la madre de Dorothy tenga acceso a dicha plataforma de contadores inteligentes, tomará decisiones para ahorrar dinero que contribuirán a estabilizar la red local durante las horas punta. Si la madre de Dorothy llega a disponer de capacidad de producción en forma de paneles solares, también podrá comerciar con electricidad localmente, eligiendo fijar sus precios de venta y preferir los ingresos a la comodidad, o viceversa, todo en tiempo (casi) real.
Con toda probabilidad, este mercado P2P local y dinámico le proporcionará mayores ingresos por la venta de su excedente y por su flexibilidad horaria que los que puede obtener ahora. En última instancia, utilizará, producirá, almacenará y venderá electricidad con la ayuda de un asistente de decisiones automatizado basado en aprendizaje automático.
Las decisiones energéticas que tome, en el mejor interés de su familia, funcionarán en concierto con un mercado eléctrico descentralizado que, en teoría, será mejor para equilibrar la oferta y la demanda a nivel local y con rapidez que lo que puede gestionar un operador centralizado.
Contadores inteligentes para redes inteligentes del futuro
En la próxima década, más hogares generarán su propia electricidad con energía solar, lo que provoca picos de oferta durante el día. Los operadores del sistema de distribución (DSO, por sus siglas en inglés), que gestionan la distribución de electricidad a nivel local, tendrán más dificultades para equilibrar la red.
Este fenómeno requerirá «flexibilidad de la red» en forma de flexibilidad de la demanda, lo que a su vez exigirá que los consumidores y los prosumidores (que producen y consumen) sean más conscientes de su producción y consumo y estén preparados para tomar decisiones comerciales rutinarias de forma rápida y sencilla.
La tecnología de contadores inteligentes ya existe y permite que los consumidores sean conscientes específicamente de cuánta electricidad consumen y producen en cada momento. Pero ese tipo de «contador súper inteligente» no es el que está instalado en la mayoría de los hogares.
La mayoría de los contadores inteligentes instalados en los hogares no tienen la capacidad de desglosar los patrones de consumo por dispositivo, o no muestran la información de consumo y producción en tiempo real. Ambas capacidades son cruciales en la transición hacia la energía sostenible y en los mercados descentralizados que proporcionan la flexibilidad necesaria para hacerlas posibles.
En un mercado eléctrico descentralizado, los contadores súper inteligentes desempeñarán otro papel crucial: coordinar la fijación de precios dinámicos que anime a los consumidores a adaptar su consumo y su comportamiento comercial de forma que equilibre la red local, mediante el comercio P2P basado en blockchain.
A medida que descentralizamos la producción y los mercados de electricidad, también necesitamos descentralizar la potencia computacional
El comercio P2P beneficiará a la madre de Dorothy, a su familia, a su comunidad y, en última instancia, al medioambiente, ahora y en el futuro. Entonces, ¿qué podría frenar el desarrollo de más comunidades de comercio basadas en blockchain en el futuro?
Los resultados iniciales de un experimento de investigación en Suiza sugieren que, a medida que la producción de energía se descentraliza y se desarrollan mercados eléctricos descentralizados habilitados con blockchain, los contadores más inteligentes serán esenciales. Este cambio fundamental irá mucho más allá de tuitear desde el refrigerador. Del mismo modo que los consumidores se han convertido en «creadores de medios» en la era del teléfono inteligente, en el futuro se convertirán en «prosumidores inteligentes del mercado», utilizando plataformas de comercio basadas en blockchain.
Cuando nuestros colegas de ETH Zúrich y de la Universidad de San Galo iniciaron un experimento de campo en la localidad suiza de Walenstadt que utiliza blockchain en una comunidad de comercio eléctrico P2P, esperábamos oír hablar de los retos que afrontaron para conseguir participantes, debido a problemas de confianza y familiaridad derivados de la confusión entre blockchain y la criptomoneda Bitcoin. Sorprendentemente, la gente se mostró entusiasmada por unirse.
De los 37 hogares que participan en el experimento, 28 producen su propia electricidad. Algunos otros poseen una parte de un sistema fotovoltaico solar más grande, por ejemplo, en una cooperativa de edificios de viviendas con instalación en la cubierta.
Una de las investigadoras de doctorado que participan en el proyecto, Anselma Wörner, señaló que los participantes no expresaron tantas preocupaciones sobre la seguridad de los datos y la confianza como ella había previsto. Los prosumidores, en particular, parecían contentos de formar una pequeña comunidad de comercio porque, al prescindir de la autoridad central, no solo ganaban más por la electricidad que vendían a la red a través de los contadores inteligentes, sino que también disfrutaban supervisando su consumo y producción y sabiendo que la electricidad, y el dinero, se quedaba en la comunidad.
Por supuesto, la electricidad que fluye a la red procedente de la energía solar siempre permanece en la comunidad. Los electrones siguen el camino más fácil, así que si su vecino de al lado produce un excedente y lo inyecta en la red mientras usted consume, usted utiliza su electricidad, y viceversa. ¿Qué es diferente en Walenstadt? Los participantes tienen opciones. Pueden elegir a quién, cuándo y a qué precio compran y venden electricidad.
Este gran estudio, un proyecto «faro» respaldado por la Oficina Federal de Energía de Suiza, se encuentra en curso en 2019 y pronto empezará a dar lugar a publicaciones de investigación sobre cuestiones que van desde la eficiencia de mercado del comercio descentralizado P2P habilitado con blockchain, hasta la influencia de dicho mercado en el comportamiento del consumidor, pasando por la estabilidad de las conexiones de la red de comunicaciones necesarias para sostenerlo.
Pero, para poder avanzar en la investigación, los científicos tuvieron que resolver primero un gran problema: cómo superar la falta de datos en tiempo real y la falta de potencia computacional suficiente en los contadores inteligentes a nivel doméstico.
Los contadores inteligentes ya instalados en los hogares de los participantes no estaban a la altura de la tarea de participar en la plataforma blockchain: carecían de la potencia computacional necesaria para rastrear y seguir el número y la complejidad de las transacciones de contratos inteligentes.
En su lugar, los investigadores instalaron una solución temporal en forma de «raspberry pi» o, simplemente, potencia computacional adicional conectada a un dispositivo. Aunque el truco que utilizaron para resolver el problema fue económico, los contadores inteligentes no eran una solución certificada y escalable que esté disponible en este momento. La mayoría de los DSO no interactúan con dichos contadores inteligentes y la mayoría de las empresas energéticas no los están instalando.
En la próxima década, incluso más dispositivos domésticos como el refrigerador de Dorothy tendrán la capacidad no solo de enviar información sobre el consumo eléctrico al contador inteligente del hogar, sino también de actuar como unidad de almacenamiento de electricidad, comprando electricidad «barata» y bajando la temperatura interna del refrigerador al rango bajo para evitar enfriar cuando la electricidad es más cara.
A medida que cada vez más hogares necesiten cargar vehículos eléctricos, el uso de mecanismos de precios dinámicos y de asistencia automatizada para la toma de decisiones, habilitados por contadores inteligentes y plataformas de comercio basadas en blockchain, será un método crucial para lograr la estabilidad de la red local.
La caída del coste de los paneles fotovoltaicos significa que el número de prosumidores crecerá. El uso creciente de vehículos eléctricos significa que la demanda crecerá. Más prosumidores y más vehículos eléctricos significan más sostenibilidad, pero también una amenaza para la estabilidad de la red.
Los resultados iniciales de este estudio sugieren que blockchain puede facilitar los mercados eléctricos descentralizados que crean más flexibilidad de la red, siempre que dispongamos de suficiente potencia computacional descentralizada para respaldar el mercado.
Si todos –los DSO, los consumidores, nuestros hijos y nietos– se benefician de este avance, ¿quién es responsable de instalar la potencia computacional descentralizada? ¿Los proveedores de energía? ¿Los DSO? ¿Los municipios? Si queremos escalar con rapidez esta solución crítica de flexibilidad de la red de contadores inteligentes mientras los investigadores ponen a prueba la tecnología que hay detrás de los mercados P2P, los responsables políticos deben considerar esta cuestión.
