Xây dựng lại lưới điện từ dưới lên bằng tiền điện tử

Được xuất bản lần đầu trên CoinDesk ngày 28 tháng 6 năm 2024.

Từ phát minh ra bóng đèn của Thomas Edison đến phát minh ra động cơ hơi nước của Thomas Savery, sự đổi mới về năng lượng là yếu tố cốt lõi góp phần vào thành công của nước Mỹ. Tuy nhiên, trong khi sự đổi mới năng lượng vẫn còn tồn tại và phát triển tốt thì việc bảo tồn lại bị bỏ qua.

Lưới điện của Hoa Kỳ vẫn lâu đời như xưa, với 70% đường dây điện hiện đã trên 25 tuổi. Ngày nay, Hoa Kỳ bị mất điện nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào trên thế giới, dẫn đến thiệt hại hàng tỷ đô la. Chỉ riêng đợt tăng điện năm 2021 ở Texas đã tiêu tốn từ 80 tỷ đến 130 tỷ USD.

Tuy nhiên, tái đầu tư vào phần cứng điện không phải là một trong những ưu tiên của chính phủ, vì thay vào đó, Mỹ lại chi hàng nghìn tỷ USD để gia công sản xuất chip trước một Trung Quốc đang trỗi dậy.

Với việc chính phủ ưu tiên chi tiêu cho cơ sở hạ tầng điện toán thay vì cơ sở hạ tầng điện, các tổ chức đã xuất hiện để tối ưu hóa năng lực năng lượng hiện có thông qua các chương trình đáp ứng nhu cầu và cấp tín dụng liên kết hành vi (như tín dụng carbon). Các chương trình đáp ứng nhu cầu sẽ được triển khai ngay lập tức bất cứ khi nào lưới điện chịu quá nhiều áp lực. Họ khuyến khích khách hàng chuyển việc sử dụng điện sang những thời điểm nhu cầu điện thấp hơn và dồi dào hơn. Thông thường, đáp ứng nhu cầu là một quy trình thủ công, được điều phối thông qua bưu phẩm và các cuộc gọi điện thoại tự động thúc đẩy mọi người hành động.

Tuy nhiên, trong khi các chương trình đáp ứng nhu cầu có tiềm năng mạnh mẽ thì việc triển khai chúng cho đến nay vẫn chưa đáng kể. Theo EIA Hoa Kỳ, các chương trình đáp ứng nhu cầu tiết kiệm ~29 GwH mỗi năm, tương đương ~ 150 triệu USD chi phí năng lượng, hoặc <1/1.000.000 tổng mức tiêu thụ năng lượng của Hoa Kỳ. Chính phủ Hoa Kỳ trước đây đã trợ cấp các giải pháp cho vấn đề đáp ứng nhu cầu kém này.

Opower, với chính phủ là khách hàng duy nhất, đã bán cho Oracle với giá ~600 triệu USD vào năm 2016 sau khi sử dụng phiếu gửi thư để thúc đẩy chủ sở hữu nhà sử dụng ít năng lượng hơn và tiết kiệm được >3 tỷ USD chi phí năng lượng. Opower là một giải pháp thủ công, hướng dẫn mọi người về thói quen sử dụng của họ và khuyến khích những thay đổi, nhưng nó không giải quyết được các vấn đề cơ bản với lưới điện khiến việc tổ chức đáp ứng nhu cầu trở thành cơn ác mộng. Khó khăn đến từ hai yếu tố: thiếu dữ liệu sẵn có và thiếu khả năng kiểm soát để điều chỉnh việc sử dụng năng lượng từ xa.

Đáp ứng nhu cầu bị hạn chế bởi dữ liệu có sẵn và bởi tốc độ mọi người phản ứng với các khuyến khích vật chất. Dữ liệu năng lượng tồn tại trong các kho lưu trữ được duy trì bởi hơn 3000 công ty năng lượng ở Hoa Kỳ. Vì các công ty này thường hoạt động trên bảng tính Excel nên việc thiết lập số liệu về mức tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực là vô cùng khó khăn và do đó khó có thể phản hồi nhanh chóng. Ngoài ra, để đáp ứng sẽ cần có sự tham gia tích cực từ phía hộ gia đình để đáp lại lời kêu gọi và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng của họ. Nếu không có ai ở nhà, không có hành động nào được thực hiện.

Đối với vấn đề về tính sẵn có của dữ liệu, chuỗi khối đưa ra một giải pháp hoàn hảo. Sổ cái phân tán có thể thống nhất dữ liệu năng lượng giữa các tiện ích để tạo bản đồ tình trạng cơ bản cho mạng lưới năng lượng của Hoa Kỳ. Điều này sẽ cho phép các tiện ích lưu trữ dữ liệu của riêng họ một cách an toàn nhưng cũng có thể chia sẻ dữ liệu đó với các tiện ích khác và chính phủ mà không tiết lộ thông tin cá nhân. Tuy nhiên, khó có khả năng những tảng đá nguyên khối buồn ngủ này sẽ tự thúc đẩy sự cải tiến này: các tiện ích công cộng kiếm được 10% lợi nhuận cố định hàng năm trên vốn chủ sở hữu từ chính phủ hàng năm và không được khuyến khích đổi mới.

Rất may, một sự chuyển đổi quy mô lớn đang diễn ra về mặt phần cứng: sự phát triển nhanh chóng của Tài nguyên năng lượng phân tán (DER) như các tấm pin mặt trời và trạm sạc đã tạo cơ hội để xây dựng lại lưới năng lượng của Hoa Kỳ và kết hợp công nghệ mới mạnh mẽ. Bên cạnh DER, các mạng tài nguyên năng lượng được kết nối mới đang nổi lên bằng cách sử dụng blockchain và tiền điện tử để tăng tính khả dụng và phối hợp dữ liệu. Các ví dụ bao gồm các mạng như Srcful, Daylight, dClimate và Glow: họ sử dụng cảm biến để tích hợp trực tiếp với các tấm pin/pin mặt trời và tạo ra bản đồ sử dụng năng lượng theo lớp dữ liệu theo thời gian thực trên toàn quốc. Đối với một số người như Glow, họ có thể sử dụng lớp dữ liệu đó để cho phép mọi người tạo tín dụng carbon của riêng họ: đối với những người khác như dClimate, lớp dữ liệu đó cung cấp các mô hình dự đoán mạnh mẽ cho phép dự báo cực kỳ chính xác.

Những người khác như Srcful và Daylight sử dụng lớp dữ liệu để giới thiệu khả năng lập trình – ngoài các cảm biến báo cáo về việc sử dụng năng lượng, họ còn có thể điều chỉnh nó. Các ứng dụng nhà thông minh ngày nay cho phép người dùng kiểm soát việc sử dụng năng lượng từ xa, ví dụ như cho phép họ điều khiển đèn nhà từ văn phòng. Cơ sở hạ tầng mới này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều sản phẩm mới tạo ra giá trị kinh tế độc đáo. Với lớp dữ liệu thời gian thực và điều khiển ảo các thiết bị được áp dụng, các công ty như Srcful có thể xây dựng các chức năng đáp ứng nhu cầu tự động kích hoạt ngay lập tức, thưởng cho người dùng bằng stablecoin hoặc tiền điện tử để họ ủy quyền kiểm soát. Vì lớp dữ liệu xác minh việc tiết kiệm/tối ưu hóa năng lượng trong thời gian thực nên nó có thể kiếm tiền thông qua chính quyền thành phố: Srcful là một ví dụ là công ty đầu tiên trong danh mục này nhận được trợ cấp từ Cơ quan Năng lượng Thụy Điển .

Với các ứng dụng nhà thông minh ngày càng phát triển cùng với lớp dữ liệu được quản lý bằng blockchain, tất cả các phần đều sẵn sàng để tạo ra các chương trình đáp ứng nhu cầu quy mô lớn. Các mạng năng lượng tạo ra phi tập trung (DeGEN) này tạo ra một mạng lưới có thể lập trình, có thể lập bản đồ, được hưởng lợi từ tính sẵn có của dữ liệu rộng rãi và phản hồi tự động. Nó phát hiện các vấn đề về lưới điện theo thời gian thực và giải quyết chúng ngay lập tức thông qua phần mềm được ủy quyền, điều này sẽ làm giảm đáng kể tỷ lệ mất điện ở Hoa Kỳ và tối ưu hóa việc định giá năng lượng trong khu vực.

Các tiện ích và năng lượng trước đây thường bị quản lý quá mức vì chi phí tài chính của lưới điện đã được xã hội hóa, nhưng lợi nhuận thường đổ về tay một số ít công ty và thương nhân. Nếu không có sẵn dữ liệu để hiểu và giải quyết các vấn đề thường xuyên phát sinh, các cơ hội kinh doanh chênh lệch giá trên thị trường năng lượng vẫn tiếp tục khiến chi phí năng lượng tăng cao và lợi nhuận rơi vào tay một số ít người có động cơ.

Ngược lại, DeGEN hợp tác tạo ra giá trị kinh tế và trả lại giá trị đó cho những người tham gia có tiềm năng mở ra một kỷ nguyên của chủ nghĩa tư bản hợp tác trong đó sự hòa nhập, thay vì bóc lột các nhà cung cấp sẽ mang lại lợi nhuận lớn.