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Blockchain dans le domaine de l’énergie : où en est-on ?

Conçue initialement pour gérer une nouvelle génération de monnaies et pour sécuriser des transactions sans tiers de confiance, la technologie Blockchain s’invite dans le paysage énergétique.

Promue par ses partisans comme un vecteur de transformation radicale du système énergétique, cette technologie suscite un intérêt croissant parmi les énergéticiens. Voire une certaine fébrilité.

Un nombre croissant d’énergéticiens ont entrepris en 2017 et surtout en 2018 de conduire ou de s’impliquer dans toute une série de projets-pilotes et de « preuves de concept ».

L’année 2016 fut celle des premières expérimentations, généralement initiées par des startups, des collectifs locaux et quelques collectivités.

La mise en œuvre de la technologie Blockchain, et plus généralement, celle des Registres distribués (Bitcoin, Blockchain et Distributed Ledger Technologies) dans le domaine de l’énergie, coïncide avec le développement des Smart Grids, puis plus récemment des Microgrids, et de l’émergence de concepts tels que le « Transactive Energy » ; selon lequel chaque « consomm’acteur » doit pouvoir vendre ou acheter son électricité directement à son voisin, également consomm’acteur, de « boucles énergétiques locales » ou encore de « centrales électriques virtuelles ».

La plupart des énergéticiens ont entrepris en 2017 et surtout en 2018 de conduire ou de s’impliquer dans toute une série de projets-pilotes et de « preuves de concept » : en association avec des startups ou des collectivités locales, ou au travers de consortiums, comme EnergyChain ou Electron au Royaume-Uni.

Plusieurs des principaux énergéticiens collaborent au sein de l’Energy Web Foundation. Cette organisation mondiale à but non lucratif se concentre sur l’interopérabilité des solutions Blockchain dans de l’énergie.

Fondée par Grid Singularity et le Rocky Mountain Institute, elle compte 37 entreprises membres et affiliées, parmi lesquelles le français Engie, les américains Duke Energy, PG&E et Exelon, les allemands Siemens, E.ON et Innogy, le britannique Centrica, l’autrichien AGL, les belges Elia et Eandis, le hollandais Eneco, le suisse Swisspower et l’indien Wipro.

L’Energy Web Fondation a réuni un financement de 21 millions de dollars pour identifier et évaluer les cas d’usage les plus prometteurs de Blockchain, ainsi que pour la conception d’une plate-forme Open Source : la Energy Web Platform, adaptée à la mise en œuvre de ces cas d’usage. En avril 2018, l’Energy Web Fondation a lancé la version bêta de cette plateforme, Tobalaba, basée sur Ethereum.

Un flux incessant de rapports et de livres blancs produits par la plupart des grandes sociétés d’études et de conseil alimente cette fièvre et présente la Blockchain comme « la future colonne vertébrale des réseaux d’énergie intelligents ». L’édition 2018 du « World Energy Markets Observatory » (WEMO) consacre ainsi de très longs développements à la Blockchain. Le cabinet d’études Zion Market Research, évalue pour la seule année 2017 à 208 millions de dollars les dépenses consacrées à la Blockchain dans le secteur de l’énergie : elles pourraient même atteindre, selon Zion, environ 12 milliards de dollars en 2024.

Dans un rapport publié en mai 2018, Eurelectric, l’association professionnelle qui réunit les acteurs industriels de l’électricité en Europe, avait émis un certain nombre de réserves sur les promesses de la Blockchain et leur potentiel de croissance dans le domaine de l’énergie. Elle concluait que malgré sa valeur potentielle, l’avenir de la chaîne de blocs dans les systèmes électriques est incertain.

Entre temps, une équipe de chercheurs a entrepris de passer en revue près de 140 projets en cours : elle présente ses conclusions dans le dernier numéro de Renewable and Sustainable Energy Reviews. Selon ces auteurs, il est encore trop tôt pour préjuger de la capacité de la technologie Blockchain à contribuer à grande échelle à la modernisation du système énergétique.

Le rapport souligne cependant le potentiel théorique certain de la Blockchain à accompagner la décentralisation de ce dernier. EnergyCities, pour sa part, recense les projets-pilotes déployés en collaboration avec des villes.

Des cas d’usage qui couvrent toute la chaîne de production et de distribution de l’énergie

La Blockchain peut être définie comme une nouvelle façon de stocker de l’information, de la préserver sans possibilité de la modifier, d’y accéder et d’y intégrer de nouveaux éléments devenant, à leur tour, infalsifiables. Le caractère distribué des fichiers d’information de la Blockchain, ou « registres », assure la transparence et l’auditabilité du système.

Les questions de contrôle et de sécurité, tant problématiques dans l’informatique centralisée d’aujourd’hui, s’en trouvent radicalement modifiées.

Ces propriétés de la Blockchain trouvent dans l’énergie toute une série d’applications et de cas d’usage.

  • Gestion des transactions et tenue d’un registre : La Blockchain permet d’enregistrer et de stocker de manière distribuée et sécurisée les transactions d’énergie sans recourir à un tiers de confiance ou à un organe de contrôle central. Chaque transaction d’énergie est enregistrée et stockée par la Blockchain sur tous les ordinateurs (nœud) qui font partie de son réseau (eg. un microgrid). Tous les participants sont mis au courant en temps réel de chaque transaction faite, et leurs ordinateurs se contrôlent entre eux pour empêcher la fraude au sein du système . Cette gestion peut, en outre, s’appuyer sur des « smart contracts » d’applications décentralisées (Dapps).

 

  • Gestion des actifs industriels : La Blockchain peut aussi être mise en œuvre pour renseigner qui possède à un moment donné de l’énergie, combien il en a produit, vendu ou acheté et comment son actif/portfolio d’énergie évolue. Elle instaure une transparence : propriété et l’état des installations, registre des régimes de propriété, …, entre l’ensemble des acteurs : producteurs, distributeurs, collectivités…

 

  • Certification de l’énergie : La Blockchain est mise en avant comme réponse aux problèmes de transparence et de fraude dans tout ce qui tourne autour des certificats et des registres : garanties d’origines, certificats de méthanisation, crédits carbones, certificats d’effacement, … La vérification en temps réel de la provenance et du type d’énergie de façon incorruptible, comme la tenue à jour de l’historique de possession de chaque certificat d’énergie renouvelable, peut renouveler les pratiques de certification ainsi que la gestion des échanges de quotas d’émissions. Une traçabilité qui va de pair avec les demandes de transparence de certains consommateurs et d’entreprises, qui veulent une énergie tracée, c’est-à-dire explicite sur le moyen de production employé.

 

  • Suivi en temps réel de la consommation énergétique : la Blockchain pourrait également servir à l’archivage de transactions d’énergie, tracées en temps réel, permettant une gestion plus fine et un monitoring en temps réel l’énergie consommée (compteurs, capteurs) ainsi que l’échange de ces données entre les différents acteurs du système énergétique. Elle pourrait permettre à une collectivité de disposer d’un état des lieux de l’ensemble de son infrastructure énergétique et d’identifier les bâtiments les plus énergivores.

 

  • Facturation, paiement et rémunération : un autre usage de la Blockchain, le paiement des factures d’énergie à travers la monnaie réelle ou via des crypto monnaies (Bitcoin, Ether) ouvre la voie à la facturation en quasi-temps réel (plutôt que la facturation mensuelle), aux micropaiements. Un système de « smart contracts » « pourrait permettre la mise en place d’un schéma automatisé et flexible qui rémunère les consomm’acteur en temps réel et ajuste la demande à un moment donné ». Un grand nombre de projets reposent l’existence de SolarCoin, une crypto monnaie attribuée à un producteur d’électricité PV sur preuve de production. La Blockchain permet de sécuriser les échanges et réduire le coût de gestion du registre.

 

  • Boucles énergétiques locales : la traçabilité de la provenance et du parcours exact de l’énergie verte, l’automatisation des transactions, la valorisation monétaire ou crypto monétaire des transferts d’énergies entre producteurs et consommateurs, sans passer par un intermédiaire fournisseur font de la Blockchain un levier pour consommer et échanger de l’électricité sur une boucle locale.

Les projets et les réalisations peuvent être classés en cinq grands domaines d’application : Microgrids et autoconsommation collective, services de flexibilité, rapprochement producteurs et consommateurs, électromobilité et trading.

Elles combinent généralement plusieurs fonctionnalités, comme la traçabilité, l’automatisation des transactions, ou la valorisation (monétaire ou crypto monétaire) des transferts d’énergies entre producteurs et consommateurs.

La Blockchain au service des Microgrids et de l’autoconsommation collective

Plusieurs projets de Microgrid basés sur la Blockchain ont vu le jour en 2016.

Le projet Brooklyn Microgrid Project est très vite devenu l’emblème d’une nouvelle génération de Microgrids.

Ce n’était, au départ, en 2012, qu’un projet d’autoconsommation collective parmi de nombreux autres : 4 maisons, équipées de panneaux photovoltaïques, faisant partie du même quartier à Brooklyn et qui produisent chacune leur propre électricité.

Leurs propriétaires avaient acquis des batteries assez puissantes pour pouvoir stocker leur production, la consommer, par exemple, de nuit, et se passer de tout fournisseur d’électricité. Ce microgrid hyperlocal, il y en a des centaines de ce type aux États-Unis dont 103 pour le seul Etat de New York, serait resté inaperçu si la société Lo3 Energy, spécialiste d’énergie solaire n’avait pas décidé de faire appel à la société ConsenSys, spécialisée dans le bitcoin pour appliquer la Blockchain à la gestion des échanges de surplus d’électricité.

Pour gérer les flux énergétiques, de leur entrée à la leur sortie du réseau, tout en conservant l’historique de l’énergie produite et des transactions qui en découlent, les deux startups, réunies au sein de Transactive Grid, mettent en place, dès 2016, une plateforme basée sur Ethereum, un protocole de Blockchain distinct de Bitcoin.

La suite, à lire ici sur le site de Think Smartgrids

 

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Créée en avril 2015, Think Smartgrids  (plateforme partenaire) a pour objectif de développer la filière Réseaux Électriques Intelligents (REI) en France et de la promouvoir en Europe comme à l’international.

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