Un sistem electric electric fiabil, competitiv și durabil, din punct de vedere ecologic, este piatra de temelie a unei societăți moderne. Tocmai de aceea, a patra revoluție industrială se bazează pe revoluția digitală și combină mai multe tehnologii care duc la schimbări de paradigmă fără precedent în economie, afaceri, societate și pentru persoane fizice. Pur și simplu, implică transformarea unor sisteme întregi. Peisajul electric este un exemplu primordial al celei de-a patra revoluții industriale, deoarece trece prin transformare, devenind mai complex ca niciodată, cu tehnologii în evoluție rapidă, cu modele de afaceri inovatoare și cu peisaje de reglementare schimbătoare. Iar digitalizarea electricității e unul ditre obiectivele acestei revoluții, ea făcând obiectul raportului cu titlul  ”The Future of Electricity-New Technologies Transforming the Grid Edge”, care a fost prezentat la începutul acestui an la Forumul Economic Mondial de la Davos.

O revoluție în beneficiul tuturor

Pornind de la lucrările anterioare ale Forumului Economic Mondial, cu privire la viitorul energiei electrice și a platformelor de transformare digitală a industriilor, au fost examinate trei tendințe majore care afectează rețeaua electrică: electrificarea, descentralizarea și digitalizarea. Recomandările autorilor urmăresc să accelereze implementarea acestor tehnologii la nivel de rețea și beneficiile economice și sociale pe care le aduc.

Spre aceste obiective, raportul identifică acțiuni critice pentru participanții din sectorul public și privat, pentru a grăbi implementarea și integrarea tehnologiilor de rețea, pentru a crește sustenabilitatea, alegerea clienților, fiabilitatea, securitatea și utilizarea activelor. Aceste recomandări susțin eforturile Forumului de a înțelege și configura transformarea industriei în toate sectoarele prin inițiativele globale ale sistemului.

Tendințele și recomandările descrise în acest raport au fost discutate în cadrul reuniunii anuale a Forumului Economic Mondial 2017 de la Davos-Klosters, Elveția, într-o masă rotundă la nivel înalt, care a inclus factorii de decizie, inovatorii tehnologici și pionieri, dezvoltatori de construcții, producătorii auto și reprezentanții industriei de utilități, dezvoltatori regenerabili și producători de echipamente. În acest scop, Forumul propune să se colaboreze cu țările și factorii de decizie din întreaga lume, pentru a examina promovarea tehnologiilor de rețea pe diverse piețe. La rândul lui, acest raport urmărește să prezinte o viziune holistică asupra peisajului electric în evoluție, iar recomandările vizează nivelul sistemului, mai degrabă, decât entitățile individuale. Cu siguranță, în viitor, această platformă va ajuta la accelerarea integrării tehnologiilor de rețea, în beneficiul societății.

Noi modele de afaceri

Tehnologiile digitale permit din ce în ce mai mult dispozitivelor din toată grila să comunice și să furnizeze date utile pentru clienți și pentru gestionarea și operarea rețelelor, în ansamblul lor sau la nivel de consumator casnic. Contoarele inteligente, senzorii inteligenti / IoT noi, sistemele de automatizare cu telecomandă și automatizare a rețelei sau platformele digitale care se concentrează pe optimizare și agregare, permit funcționarea în timp real a rețelei și a resurselor sale conectate și colectează date de și din rețea, pentru a îmbunătăți conștientizarea situației și serviciile de utilitate.

Datele de pe dispozitivele inteligente și resursele distribuite, în general, vor fi esențiale pentru noile modele de afaceri și pentru a facilita implicarea clienților și adoptarea tehnologiilor de ultimă oră. La rândul lor, datele împărtășite și detaliate corespunzător,  au posibilitatea de a îmbunătăți experiența clienților pe mai multe dimensiuni, cum ar fi îmbunătățirea serviciului pentru clienți printr-un acces mai bun la mai multe informații și pentru a permite operațiuni automate care vor ajuta clienții să își gestioneze flexibil cererea de energie electrică și să optimizeze costurile.

Deși pătrunderea pe piață a dispozitivelor inteligente, compatibile cu IoT, inclusiv frigidere, microunde și mașini de spălat vase, este în prezent scăzută, la un nivel de  3%, până la 5% din aparatele majore pentru clienți, se estimează că această cotă va crește dramatic, numărul de senzori în dispozitivele consumatoare de energie fiind multiplicate. Pe măsură ce mai multe domenii ale lanțului valoric devin digitalizate, fiind încurajate prin scăderea costurilor tehnologiei, și conectate cu dispozitivele generatoare de date, amploarea și calitatea rețelei și a datelor, crește și potențialele cazuri de utilizare pentru ceea ce poate fi realizată prin analiza acestor date. În acest mod, analiza devine din ce în ce mai interesantă și mai valoroasă.

Provocări

Utilizarea tehnologiilor digitale în rețea poate fi împiedicată de o reglementare învechită, atunci când modelul de remunerare creează o prejudecată către investițiile de capital în infrastructura rețelei, în detrimentul alternativelor potențial eficiente, în digitalizarea și exploatarea resurselor distribuite. Pe măsură ce digitalizarea continuă, fiind dislocate mai multe dispozitive digitale, comunicarea dintre ele va fi vitală. Infrastructura de comunicații în bandă largă, care sprijină un set larg de servicii (atât serviciile de rețea cât și clienții), este coloana vertebrală care permite digitalizarea. Lipsa standardelor tehnologice poate împiedica dezvoltarea acestei infrastructuri de comunicare și ar putea încetini inovația în spațiu.

Trei provocări suplimentare pentru digitalizare includ legalitatea infrastructurii digitale, stabilirea prețurilor dinamice și primele (compensațiile financiare pentru implementarea) dispozitivului, cât și ciclurile de înlocuire. În primul rând, lipsa unei structuri juridice clare, în jurul datelor privind resursele clienților și distribuiție, limitează creșterea în acest domeniu. Doar câteva regiuni de reglementare (de exemplu, California, Illinois și Texas din SUA), au reguli bine definite, despre cine poate accesa, deține și împărtăși datele clienților de utilitate. În al doilea rând, lipsa unui model dinamic de stabilire a prețurilor, care ar ajuta mediul de afaceri din jurul adoptării dispozitivelor inteligente, este un alt obstacol. În al treilea rând, primele mari de achiziție și ciclurile îndelungate de înlocuire pentru aceste aparate, prelungesc adoptarea în masă.

Posibilitatea de a exploata datele (pentru detectarea automată a întreruperilor, direcționarea locației pentru DER sau îmbunătățirea prognozei cererii), poate fi o provocare, deoarece industria de utilități nu este bine poziționată, pentru a profita la maxim de toate facilitățile și beneficiile digitalizării. Economia industriei nu are stimulente pentru cercetarea în inovarea datelor, iar jucătorii externi, cum ar fi platformele de rețea SaaS, sunt adesea împiedicați să acceseze seturile complete de date, de care ar putea avea nevoie.

Oportunități

Desfășurarea din ce în ce mai mare a infrastructurii de contorizare avansată prezintă oportunități clare pentru îmbunătățirea calității serviciilor, observabilitatea rețelei de joasă tensiune și colectarea datelor (aceste date oferă oportunități pentru detectarea automată a întreruperilor, direcționarea locală a DER și eficiența energetică, previziuni mai detaliate ale cererii). Unele utilități fac pași majori în această direcție, dislocând milioane de contoare inteligente în SUA și Europa.

Digitalizarea rețelei este o oportunitate clară de dezvoltare eficientă și gestionare a sistemului de energie electrică, cu randamente dovedite în îmbunătățirea calității serviciilor (durata și frecvența întreruperilor, timpul de servire etc), și în costul de servire.

Există numeroase avantaje tehnice ale rețelei inteligente și ale contoarelor inteligente. Unele utilități realizează deja o valoare semnificativă, prin utilizarea datelor pentru îmbunătățirea operațiunilor, proiectarea de noi produse și servicii și îmbunătățirea relațiilor cu clienții. De exemplu, Florida Power and Light folosește datele grilei pentru a monitoriza starea rețelei și a operațiunilor lor. FPL susține că utilizarea de date, în special din baza instalată de contoare inteligente, a contribuit la economii operaționale de 30 de milioane de dolari în 2014, și de 54 de milioane, în 2018.

Pe partea de client, pe măsură ce costul senzorilor scade, oportunitățile de utilizare a tehnologiilor inteligente ale clienților se extind. Dispozitivele inteligente constituie un element esențial, pentru tehnologiile de margine ale rețelei, iar datele de la acestea vor ajuta la informarea noilor produse și servicii inovatoare, care, la rândul lor, vor ajuta la adoptarea rapidă.