Blockchain dans le secteur de l'énergie : Perturbation institutionnelle ?

03 July 2017 par Dr. Marius Buchmann
Blockchain dans le secteur de l'énergie : Perturbation institutionnelle ?

La technologie blockchain doit encore prouver qu'elle peut répondre aux attentes (très élevées). Il s'agit d'un registre numérique distribué de pair à pair, qui stocke chaque transaction entre deux agents connectés dans un grand livre. Pour créer une sécurité suffisante pour un bloc de transaction Bitcoin, il faut environ 10 minutes pour effectuer une transaction. Dans une attaque à 51 %, une seule entité aurait le contrôle total de la majorité du taux de hachage minier des réseaux et serait en mesure de manipuler la blockchain. L'API Bitcoin pour le développement de services est difficile à utiliser. Une petite chaîne qui se compose d'un petit nombre de nœuds a une plus grande possibilité d'une

possibilité d'une attaque de 51 %. Un autre problème apparaît lorsque les chaînes sont divisées à des fins administratives ou de versionnage. À l'avenir, ces coûts pourraient être réduits de 80 % avec une taille de bloc plus importante (4 Mo par bloc, latence de 10 minutes). À ce stade, nous pouvons donc conclure que la blockchain est une technologie prometteuse et très intéressante.


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Blockchain & Energy : La discussion s'intensifie

Ce billet traite de l'un des sujets les plus brûlants dans le domaine de l'énergie, le

blockchain. Alors que de nombreuses discussions sont déjà en cours sur la

la dimension technologique et les analyses de rentabilité basées sur la nouvelle technologie,

nous nous concentrerons - comme d'habitude - à nouveau sur l'aspect institutionnel. C'est important,

nous avons l'intention d'esquisser un premier tableau général du potentiel

les implications institutionnelles de la technologie de la chaîne modulaire dans le domaine de l'énergie

secteur, en gardant à l'esprit que le plein potentiel, l'applicabilité

et le succès de cette nouvelle technologie est encore incertain.

Le 14 février 2017, des experts de l'énergie et des chaînes de production se sont réunis à Vienne dans le cadre de l'événement Horizon 2017 pour

pour discuter du potentiel de la technologie de la chaîne de blocs pour l'énergie

secteur. L'idée générale derrière de tels événements comme celui de Vienne semble

pour être très convaincante : Pouvons-nous appliquer une technologie de comptabilité décentralisée

comme la chaîne de blocage d'un système qui évolue actuellement vers une

structure de plus en plus décentralisée (en raison de la diffusion des

l'approvisionnement en électricité et les nouvelles applications du côté de la demande, comme

véhicules électriques), comme le système électrique ? Aujourd'hui, la chaîne de montage est un

un sujet de niche dans le secteur de l'énergie, avec moins de 2 % de toutes les start-ups

qui se concentrent sur la technologie de la chaîne de blocs ciblant spécifiquement l'énergie

secteur. Cependant, l'entreprise d'énergie en place prend conscience que

La chaîne des blocs est un sujet important qui présente un potentiel énorme.

Maintenant, si nous

Jetez un coup d'œil au débat sur l'Horizon des événements, nous y voyons des

des gens de différentes startups et beaucoup d'enthousiasme. C'est parce que

la chaîne de magasins est basée sur une très bonne idée de vente : A faible coût, elle

utilise un système distribué transparent qui est basé sur des

et remplace les services intermédiaires moins transparents. Ces

trois composantes (économie, transparence et décision démocratique

) sont très convaincants et le sont, du moins de notre point de vue,

la principale raison pour laquelle la chaîne de magasins gagne un peu d'audience en ce moment.

Cependant, la chaîne de magasins n'en est qu'à ses débuts, avec de nombreux obstacles à surmonter

(pour plus de détails, voir ce post). Sur le plan technique en particulier, la technologie de la chaîne de production doit encore prouver qu'elle peut répondre aux attentes (très élevées). Yli-Huumo et ses collaborateurs (2016) donnent un bon aperçu des défis actuels de la technologie des chaînes de production :

 

  • Le débit : Le réseau Bitcoin est actuellement maximisé à 7 tps (transactions par seconde). VISA (2 000 à 48 000 tps) et Twitter (5 000 tps)
  • Latence : Pour créer une sécurité suffisante pour un bloc de transaction Bitcoin, il faut actuellement environ 10 minutes pour effectuer une transaction.
  • Taille et bande passante : la taille d'une chaîne de blocage de BitCoin est supérieure à 50 000 Mo (février 2016). Lorsque le débit augmentera pour atteindre les niveaux de VISA, la Blockchain pourrait croître de 214PB chaque année.
  • Sécurité : La Blockchain actuelle a une possibilité d'attaque de 51%. Dans une attaque à 51%, une seule entité aurait le contrôle total de la majorité du taux de hachage minier du réseau et serait capable de manipuler la Blockchain.
  • Desressources gaspillées: L'exploitation minière de Bitcoin entraîne un énorme gaspillage d'énergie (15 millions de dollars par jour).
  • Facilité d'utilisation : L'API Bitcoin pour le développement de services est difficile à utiliser. Il est nécessaire de développer une API pour Blockchain plus conviviale pour les développeurs.
  • Versionnement, fourches dures, chaînes multiples : Une petite chaîne qui se compose d'un petit nombre de nœuds a une plus grande possibilité d'être attaquée à 51%. Un autre problème se pose lorsque les chaînes sont divisées à des fins administratives ou de versionnement.

 

De notre point de vue, l'intensité énergétique est particulièrement intéressante. Croman et al. (2016) ont calculé

pour BitCoin que les coûts énergétiques liés à chaque transaction s'élèvent à

6,2$, compte tenu de la conception actuelle de BitCoin (1 MB par bloc, latence de

10 minutes). Pour l'avenir, Croman et al. (2016) prévoient que ces

les coûts pourraient être réduits de 80 % avec des blocs de taille plus importante (4 Mo) et plus

latence (12 secondes).

Nous pouvons donc conclure à ce stade que la chaîne de blocage est une technologie prometteuse, mais loin d'être prête pour le marché de masse.

La Blockchain : Une brève introduction

En bref, la chaîne de blocage est une chaîne numérique distribuée de poste à poste

qui enregistre toutes les transactions entre deux agents liés dans

un grand livre. Ce registre est distribué globalement sur tous les nœuds connectés.

Cet ensemble de données réparties consiste en une collection de données historiques

sur toutes les transactions effectuées. Chaque transaction est ajoutée à l'ensemble de données en tant que

un nouveau bloc (dans un ordre linéaire et chronologique), qui se traduit par une

un registre complet de toutes les transactions effectuées entre deux parties. Comme chaque

La note connectée contient le même ensemble de données, des algorithmes peuvent être utilisés sur chaque

ordinateur pour vérifier les transactions. Si vous voulez en savoir plus sur le

détails techniques, vous pouvez faire une plongée profonde ici.

Actuellement, de nombreuses chaînes de blocs différentes apparaissent. En gros, nous pouvons différencier ces chaînes à l'aide de deux critères :

 

  1. Supervision et contrôle : Y a-t-il une institution qui contrôle la chaîne de blocage (par exemple, qui décide qui rejoint une chaîne de blocage, qui peut supprimer ou modifier l'ensemble des données dans le registre) ?
  2. Visibilité : Soit une chaîne de blocage est publique et donc visible pour tous, soit privée et donc visible uniquement pour les membres de la chaîne de blocage.

 

Aujourd'hui, la plupart des chaînes de blocage sont des grands livres publics sans autorisation, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de contrôle central des

le grand livre et la responsabilité de gérer le système est avec son

utilisateurs. Grâce à des chaînes de blocage sans autorisation, tout le monde peut se connecter à la

et l'utiliser pour les transactions.

Figure 1 : La différence entre les chaînes de blocs privées et publiques

 

 

La chaîne publique utilise un grand livre public et distribué pour vérifier

transactions. Si une adaptation du public est nécessaire

la chaîne de blocage, ce qui nécessite dans la plupart des cas un consensus (ou au moins une majorité)

les décisions de tous les utilisateurs. D'autre part, une institution ou un groupe

d'institutions supervise une chaîne de blocage privée et commandée. Accédez à

à la chaîne privée est limitée, la vérification est basée sur la

privé et l'institution hôte est responsable de la

la gestion du grand livre de la chaîne. La figure 2 donne un premier aperçu de la

des exemples marquants de permission et d'absence de permission dans les secteurs public et privé

des chaînes de blocs. Il est évident qu'une chaîne de blocage privée sans autorisation est une

construction théorique. Jusqu'à présent, cette approche n'a pas été utilisée dans le

monde réel.

Figure 2 : Quelques exemples de chaînes de blocage autorisées et non autorisées / publiques et privées

 

 

La chaîne de blocage pourrait changer ou même perturber de nombreux secteurs, car elle remet en cause le bien-fondé de l'activité des intermédiaires. Merz (2016)

On parle ici de "désintermédiation". Jusqu'à présent, de nombreux modèles économiques sont

basée sur le fait que deux parties qui veulent exécuter une transaction

ne disposent pas de suffisamment d'informations les uns sur les autres pour traiter les

transaction.

Sur différents marchés, la désintermédiation a été une

pour les détaillants en raison des nouveaux fournisseurs de plateformes numériques, par exemple amazon,

Uber et AirBnB (Merz 2016).

Aujourd'hui, la technologie de la chaîne de blocs offre la possibilité de remplacer

service des intermédiaires dans plus que le commerce de détail.

Les avantages pour le secteur de l'énergie

On s'attend à ce que les chaînes de blocage privées et publiques puissent modifier sensiblement

le secteur de l'électricité si la technologie de la chaîne de blocage sous-jacente s'avère

réussie. Dans Burger et al. (2016),

les experts de l'entreprise d'énergie en place identifient les

le potentiel de la chaîne de distribution dans le commerce de détail. En particulier Peer-2-Peer

Le commerce offre un potentiel intéressant pour le secteur de l'électricité.

 

Le projet Brooklyn MicroGrid de LO3 Inc. ainsi que Power Ledger

en Australie illustrent bien le potentiel de la chaîne d'approvisionnement

pour le commerce p2p local basé sur la technologie de la chaîne de blocage. Dans ces

les projets que les fournisseurs d'énergie décentralisés (ménages avec PV) vendent

de l'électricité produite localement à leurs voisins via une chaîne de distribution. Le site

le traitement combiné des transactions d'énergie physique et des transactions financières

semble être une application très prometteuse pour la chaîne de financement

technologie. Toutefois, ces projets vont au-delà de la vente au détail. Ils nous montrent la

potentiel de la technologie de la chaîne de blocs pour exploiter le réseau basé sur une

la technologie du grand livre décentralisé. Si l'on imagine que la plupart des appareils qui

sont connectés au réseau électrique ont accès à la même

il semble possible que ces dispositifs coordonnent de manière autonome

(par exemple via des contrats intelligents) leur production ou leur consommation d'électricité

non seulement en fonction des signaux du marché, mais aussi pour stabiliser la distribution

grille. IBM (2015) utilise le terme "démocratie de dispositif" pour décrire la coordonnée autonome entre les dispositifs via la chaîne de blocs.

Étant donné l'hypothèse que la coordination autonome entre les appareils électriques

fonctionne réellement (ce qui signifie qu'un nombre suffisant de transactions par seconde

possible etc.), on peut imaginer que la chaîne de blocage réduit le

la complexité liée à l'exploitation du réseau. Par exemple, le GRD pourrait

exploiter une chaîne de blocage (privée) autorisée et tous les dispositifs qui sont

connectés aux réseaux électriques des GRD doivent utiliser cette chaîne de blocage pour

suivre les transactions. Cela donnerait au DSO le pouvoir non seulement de

superviser, mais d'intervenir dans les processus de la chaîne de blocage au cas où

d'urgence. Si la stabilité du réseau est remise en question (même si

contrats intelligents fonctionnent), le GRD pourrait soit utiliser des

pour assurer la stabilité du réseau (ce qu'il peut faire dans n'importe quelle chaîne de blocs,

privé ou public), ou encore des mesures plus fortes (réinitialisation, arrêt des transactions

ou "hard fork", c'est-à-dire supprimer toutes les transactions pendant une certaine période).

Les implications institutionnelles de l'application de la "chaîne de blocs" dans le secteur de l'énergie

Si la chaîne de blocage s'avère applicable dans le secteur de l'énergie, nous pouvons

s'attendent à ce que cela ait des effets importants. De toute évidence, la mesure dans laquelle les

la chaîne de blocage pourrait ou non modifier fortement le secteur de l'énergie

dépend des applications spécifiques de la chaîne d'approvisionnement, de la réglementation

et de nombreux autres aspects. En raison du stade précoce de la

développement de la technologie des chaînes de blocs, il n'est pas possible (du moins pour

nous), pour prévoir si et comment cette technologie va exactement changer la

le secteur de l'énergie. Certains changements importants semblent toutefois prévisibles.

Blockchain peut modifier le modèle de rôle dans le secteur de l'énergie

Nous identifions un potentiel significatif de la chaîne de blocage pour changer le rôle

Nous parlons donc de concept institutionnel dans le secteur de l'électricité.

Certains des rôles existants dans le secteur de l'électricité sont

chaîne d'approvisionnement pourrait devenir obsolète (Avons-nous encore besoin de détaillants si tous

les données sont échangées directement entre le producteur d'électricité et la

), de nouveaux rôles et de nouvelles tâches pourraient évoluer et certains cas de

pourraient ne pas être du tout affectés par les applications de la chaîne de blocage (Est-ce que le

Blockchain change the electricity generation business case ?).

Comment la chaîne de distribution pourrait-elle modifier le rôle des détaillants ?

La technologie de la chaîne de production a surtout le potentiel d'influencer

le commerce de détail. La mesure dans laquelle la chaîne de magasins pourrait modifier la

Le commerce de détail peut varier considérablement. Tout d'abord, les détaillants pourraient utiliser

de la technologie de la chaîne d'approvisionnement pour accroître l'efficacité de leur

les entreprises en réduisant les coûts. Cette application de la chaîne modulaire serait

comparable à l'évolution actuelle du secteur financier, où la

Les institutions financières en place appliquent la technologie de la chaîne de blocage à

leurs produits établis afin de réduire les coûts. Bien que cela puisse offrir de nouvelles

les opportunités d'affaires dans le secteur de la vente au détail, d'un point de vue institutionnel

Dans cette perspective, la technologie de la chaîne de production ne changerait pas beaucoup. Au contraire, nous

pourrait s'attendre à des implications institutionnelles si le commerce de détail devient autonome

l'application vendue avec les actifs de production (comme le PV), les stockages ou

les appareils de consommation. En conséquence, le commerce de détail serait

remplacés par des contrats intelligents autonomes qui sont fournis ensemble

avec des appareils de production ou de consommation.

Comment la chaîne de blocage pourrait modifier le rôle des gestionnaires de réseaux (de distribution)

Supposons que le fonctionnement du réseau soit basé sur des contrats intelligents ou autres

des processus autonomes qui assurent également le contrôle de la fréquence et de la tension

que l'équilibrage. Ces processus autonomes pourraient déclencher une discussion

sur les responsabilités : Plus le degré d'automatisation et la

plus le nombre d'appareils autonomes (production et consommation) est élevé

qui peuvent fournir des services de réseau, plus le besoin de

supervision. Cela pourrait conduire à la question de savoir combien de gestionnaires de réseau

sont nécessaires et si la responsabilité de la stabilité du réseau pourrait

être centralisé, voire complètement décentralisé. Une telle évolution

se traduirait par une nouvelle "structure de marché" au niveau du réseau avec

soit une très forte concentration (avec un seul opérateur de réseau), soit une

structure très fragmentée avec des opérateurs de réseau très décentralisés

(potentiellement au niveau du consommateur).

Cela pourrait à son tour nécessiter une adaptation de la conception institutionnelle, par exemple la manière dont nous réglementons les opérateurs de réseau.

Comment la chaîne de blocage pourrait modifier la réglementation des opérateurs de réseau

En ce qui concerne la réglementation, la chaîne de blocage pourrait offrir la possibilité de simplifier le processus de réglementation et d'accroître l'efficacité. Giancarlo (2016) s'exprime

de la possibilité pour les régulateurs d'avoir accès au disque d'or,

le(s) grand(s) livre(s) en temps réel de tous les participants réglementés (si le

les entités utilisent les chaînes de blocage et le régulateur a accès à

les). Le régulateur serait alors en mesure d'analyser et de comprendre

tous les processus dans lesquels les entités réglementées sont impliquées.

Appliquer l'idée du "disque d'or" au secteur de l'énergie pourrait modifier

par exemple des gestionnaires de réseaux de distribution, à une

dans une mesure significative. Comme décrit ci-dessus, les opérateurs de réseau pourraient utiliser

(privés ou publics) pour exploiter leur réseau.

Pour toutes les transactions qui sont exécutées via la chaîne de blocage, le

Le régulateur pourrait obtenir une transparence totale en se connectant à la chaîne de blocage.

En outre, la chaîne de blocage pourrait simplifier l'interaction entre le régulateur et les

les entités réglementées. Par exemple, une transparence accrue pour les

via la chaîne de blocage des activités des GRD pourrait changer la

la manière dont les opérateurs de réseau peuvent gérer leurs réseaux. Ici, les discussions actuelles

en Europe se concentrent sur la question de savoir si et comment le DSO pourrait utiliser

la flexibilité offerte par les parties du marché pour accroître le recours aux SER.

Du point de vue du régulateur, l'interaction du gestionnaire de réseau

avec les parties du marché augmente le risque de distorsion du marché, au moins

tant que les gestionnaires de réseau ne sont pas totalement dissociés de la

des entreprises compétitives dans les secteurs de la production et de la vente au détail (CEER 2015).

Ces réserves émises par le régulateur sont principalement motivées par le manque

la transparence des processus internes à l'entreprise ainsi que des processus de marché. Le site

La technologie de la chaîne d'approvisionnement pourrait apporter la transparence nécessaire à la

qui pourrait inciter l'autorité de régulation à permettre à la GRD d'interagir

avec le marché (par exemple, basé sur des contrats intelligents) dans la chaîne. Ensuite,

le GRD pourrait être en mesure d'intégrer plus efficacement les SER, c'est-à-dire à des prix plus bas

coûts qu'aujourd'hui. En outre, une moindre asymétrie de l'information pourrait réduire

la nécessité de poursuivre la dissociation des GRD s'ils veulent interagir davantage

en étroite collaboration avec les acteurs du marché.

A emporter

Comme nous l'avons vu plus haut, l'introduction de chaînes de blocs pourrait déclencher certaines

les changements institutionnels dans le secteur de l'électricité. Ces changements institutionnels

Les changements pourraient affecter à la fois le secteur de la vente au détail et le secteur des réseaux. Nous pourrions

évoluer vers un monde où les producteurs vendent directement l'électricité à la

clients, ce qui se traduit par une plus forte intégration de la production et de la

le commerce de détail. Potentiellement, le commerce de détail ne restera pas une partie indépendante de

la chaîne d'approvisionnement, mais un processus automatisé et autonome mené par

les producteurs et les consommateurs eux-mêmes. En outre, le "golden

idée de "record" par Giancarlo (2016a)

fournit une base pour réduire l'asymétrie d'information entre le régulateur

et les gestionnaires de réseau, ce qui pourrait conduire à un dégroupage plus important que

est le statu quo.

 

Publié à l'origine ici