La blockchain dessine le futur des services de l’infrastructure énergétique

Technologie transactionnelle décentralisée et ultra-sécurisée, la blockchain escorte le smart grid pour piloter intelligemment le réseau électrique de demain.

ÉTAT DES LIEUX

Le smart grid au centre des services à l’énergie

Plus de 200 millions de compteurs communicants en Europe, dont 35 millions de Linky en France, seront opérationnels à l’orée de la prochaine décennie. Couplés à l’Internet des objets et aux outils informatiques de pilotage, d’analyse et d’exploitation des données, ces nouveaux équipements connectés constituent l’épine dorsale du smart grid, l’infrastructure 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 » se distingue par sa faculté à mesurer en quasi temps réel l’état de l’infrastructure. Il facilite ainsi l’équilibrage au plus juste entre production et consommation, notamment pour tenir compte de la part grandissante des énergies renouvelables (EnR). Sur un total de 25 721 TWh de capacité d’électricité mondiale, la production d’énergies éolienne et solaire s’est élevée à 1 570 TWh en 2017 (et 1 088 TWh en 2015). Elle pourrait atteindre 8 500 TWh en 2040 selon un scénario de l’Agence Internationale de l’Energie (IEA) [1].

La production des EnR s’accompagne d’une appétence croissante pour l’autoconsommation de l’électricité tirée des panneaux photovoltaïques installés sur les toits des maisons individuelles, d’immeubles ou de sites industriels, faisant émerger le modèle du microgrid. Les boucles énergétiques locales qui fleurissent autour de ce système poussent en avant le principe de « Transactive Energy » selon lequel les flux d’énergie sont directement échangés entre « consomm’acteurs » voisins.

En intégrant la production intermittente des EnR, le smart grid favorise le développement de services autour de l’énergie, que ce soit pour agréger plusieurs sources énergétiques dans le cadre d’un contrat de fourniture, faciliter l’autoconsommation, répondre à la demande en énergie « verte », ou encore pour alimenter l’électromobilité. Autant de services qui font exploser les volumes de transactions. Pour piloter ces dernières en temps réel, assurer la traçabilité de leur historique et le stockage de toutes les informations, la blockchain apparaît comme une technologie pertinente à étudier.

RELEVER LE DÉFI

Automatiser le pilotage du réseau

La blockchain s’apparente à une technologie d’échanges d’informations d’utilisateur à utilisateur qui interdit toute modification ou suppression des données, même accidentellement. Les transactions sont validées par un principe de consensus, et stockées de manière horodatée et ultra sécurisée dans un registre (une base de données) distribué à chacun des membres du réseau. Le caractère décentralisé du registre garantit la transparence, l’intégrité et l’immuabilité du système, sans recourir à un tiers de confiance. En complément, les smart contracts, applications chargées d’exécuter des tâches lorsque des conditions prédéfinies sont réunies, apportent une couche d’automatisation.

Ces caractéristiques répondent notamment aux besoins de pilotage des microgrids dont le Brooklyn Microgrid Project est devenu un cas emblématique avec la mise en place en 2016 d’une plateforme blockchain pour permettre aux habitants équipés de panneaux solaires de revendre de manière automatisée leur surplus de production aux résidents de ce District de New York. Depuis, les expérimentations se multiplient. En France, Bouygues Immobilier expérimente une blockchain pour tracer la consommation locale de l’électricité produite par des panneaux solaires installés sur les toits d’immeubles de l’éco quartier Confluences à Lyon. A Premian dans l’Hérault, la société Sunchain certifie, à l’aide d’une blockchain, les niveaux de production solaire et de consommation de six bâtiments publics et privés pour la mesure et la répartition de l’autoconsommation. Dans ces deux exemples, l’électricité transite par le réseau d’Enedis qui transmet ces données à partir des informations relevées sur les compteurs communicants Linky. En Allemagne, Vertuoz by Engie propose, au gestionnaire du réseau de transport Tennet, une blockchain pour équilibrer le réseau en exploitant l’électricité des batteries de voitures V2G [2] et rémunérer leurs propriétaires en conséquence.

Ces exemples illustrent comment la « chaîne de blocs » peut fournir aux énergéticiens un moyen d’automatiser les mesures en temps réel de la production et de la consommation pour garantir l’approvisionnement du réseau et tracer les données échangées lors des transactions. Elle permet ainsi de certifier l’origine de l’énergie ou encore de proposer le micropaiement à la consommation en fonction des services souscrits. En garantissant la fiabilité des échanges, en élargissant l’accès du marché à de nouveaux acteurs, et en participant à la transition énergétique (exemple avec le Pay per Use de l’énergie verte), la blockchain accélère le changement de paradigme de l’écosystème énergétique et offre de nouvelles perspectives pour copiloter le réseau électrique du 21e siècle.

Repère chiffré

Un marché à 12 milliards de dollars

Estimé à 208 millions de dollars en 2017, la valeur du marché de la blockchain dans le monde de l’énergie devrait bondir de 78% par an en moyenne pour frôler les 11,9 milliards de dollars en 2024, selon Zion Market Research.

Cas d’expérimentation n°1

Projet Oslo2Rome : soutenir l’électromobilité en itinérance

Afin d’encourager l’électromobilité transfrontalière, des opérateurs européens (dont Izivia d’EDF) ont expérimenté, fin 2017, une blockchain développée par la société allemande MotionWerk. Objectif : simplifier la recharge face à la complexité des moyens d’accès et de paiement due à la fragmentation des réseaux de bornes. A partir d’un client blockchain installé sur le SI des opérateurs, la solution fournit un système de messagerie décentralisée pour opérer les autorisations et le partage des données. Le conducteur s’identifie à la borne de n’importe quel opérateur à partir d’une application mobile et effectue ses paiements depuis un portefeuille virtuel selon les options de tarification proposées. La solution offre ainsi à l’électromobiliste un vaste choix de points de recharge sans se préoccuper du fournisseur et des modes de paiement.

Cas d’expérimentation n°2

Gestion automatisée de l’autoconsommation

Dans le cadre d’un projet d’autoconsommation collective, des copropriétaires se réunissent pour exploiter l’électricité produite à partir de panneaux photovoltaïques. Une blockchain accompagne l’infrastructure IT (compteurs communicants, capteurs, SI) pour tracer les flux de production et les répartir auprès des participants selon des règles convenues. Le gestionnaire du réseau dispose également des clés de répartition afin de déterminer les flux imputés à chaque utilisateur pour la facturation et gérer la redistribution du surplus. Remontées aux utilisateurs, les données de consommation les invitent à synchroniser certains usages avec les périodes de forte production (activer les ballons d’eau chaude, charger des véhicules électriques…). A la clé : une autonomie énergétique, des économies potentielles, et un éveil des consciences écologiques.

Cas d’expérimentation n°3

Certifier l’énergie « verte »

Pour certifier à ses clients que l’énergie consommée est bien d’origine renouvelable, un fournisseur d’énergie adopte une solution de résolution de facturation qui remplace la Garantie d’Origine par une preuve dématérialisée 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 le cas présent), échangeables sur une blockchain. Ces jetons numériques garantissent le transfert de valeur entre le compte du consommateur et celui du producteur d’électricité. La consommation est mesurée par pas de 30 minutes afin de compenser l’intermittence des EnR et répartir au plus juste le paiement de la facturation entre les différents producteurs concernés.

#Parole d’observateur

« L’arrivée des EnR dans le réseau et la notion de consomm’acteurs (ou prosumers) redistribuent les cartes d’un modèle de production centralisée d’électricité. En permettant de tracer de manière transparente et sécurisée les données transactionnelles et en automatisant la gestion des contrats, la blockchain simplifie les interactions entre les producteurs et les consommateurs, et s’inscrit comme un accélérateur de développement de nouveaux modèles de services pour les acteurs de l’écosystème énergétique. »
Philippe Guillen, Global Solutions Manager - Energy & Utilities, Gfi.

#Gfi Solutions

Gfi propose Blockchain Factory (GBF) aux organisations désireuses de tester ou déployer leur blockchain privée. Accessible depuis un navigateur web, cette solution permet de développer un réseau d’échanges pair-à-pair en quelques clics, sans expertise technique poussée, et de le faire évoluer au fil de l’arrivée de nouveaux membres (partenaires, fournisseurs…). Disponible en mode SaaS ou On Premise, GBF fournit l’infrastructure adéquate et supporte les différentes approches technologiques du marché (Hyperledger, Ethereum ou Quorum notamment). Le client peut y déployer ses propres applications décentralisées (en attendant la mise en place d’un catalogue dédié) afin de configurer ses propres services. En gommant la complexité technologique, GBF permet ainsi à un fournisseur d’énergie de créer une blockchain en quelques minutes (contre plusieurs jours dans le cas d’un déploiement manuel) pour, par exemple, garantir à ses partenaires une rémunération à la juste hauteur de l’électricité qu’ils produisent.

 

[1] Projection établie dans le cadre du « New Policies Scenario » (NPS) de l’IEA sur la base des politiques actuelles qui affectent le marché de l’énergie et sur les propositions pour atteindre certains objectifs, dont les Accords de Paris. Une autre projection plus ambitieuse basée sur le « Sustainable Development Scenario » (SDS) évalue à plus de 14 000 TWh la production des énergies solaires et éoliennes en 2040.

[2] La technologie V2G (Vehicule-to-Grid) apporte un service de flexibilité en permettant de puiser l’électricité des batteries des véhicules électriques pour alimenter le réseau en cas de besoins.

Télécharger le PDF

Mots clésEnergieUtilities

Articles liés

Partager