من اختراع توماس إديسون للمصباح الكهربائي إلى اختراع توماس سافري للمحرك البخاري، كانت الابتكارات في مجال الطاقة أحد المساهمين الرئيسيين في نجاح أمريكا. ولكن في حين أن الابتكار في مجال الطاقة ما زال حيوياً، فقد تراجعت المحافظة على الطاقة على جانب الطريق.
تحديات الشبكة الكهربائية الأمريكية
تعتبر شبكة الكهرباء الأمريكية من أقدم الشبكات، حيث أن 70٪ من خطوط الطاقة تجاوز عمرها 25 عامًا. اليوم، تعاني الولايات المتحدة من عدد أكبر من الانقطاعات الكهربائية مقارنة بأي دولة أخرى في العالم، مما يتسبب في خسائر بمليارات الدولارات. فقط في عام 2021، بلغت تكلفة الانقطاعات الكهربائية في تكساس وحدها بين 80 مليار و130 مليار دولار.
الأولويات الحكومية والاستثمار في البنية التحتية
لم يكن إعادة الاستثمار في المعدات الكهربائية إحدى أولويات الحكومة، حيث تركز الولايات المتحدة إنفاقها بدلاً من ذلك على إنتاج الرقائق في مواجهة صعود الصين. ومع تفضيل الحكومة للإنفاق على البنية التحتية الحسابية بدلاً من الكهربائية، ظهرت منظمات تعمل على تحسين سعة الطاقة الحالية من خلال برامج الاستجابة للطلب وإصدار الائتمانات المرتبطة بالسلوك مثل ائتمانات الكربون.
برامج الاستجابة للطلب
تُنفذ برامج الاستجابة للطلب فورًا عندما تكون الشبكة تحت ضغط كبير. تحفز هذه البرامج العملاء على تحويل استخدام الكهرباء إلى أوقات تقل فيها الحاجة إلى الكهرباء. عادةً ما تكون عملية الاستجابة للطلب يدوية، تُنسق من خلال البريد والمكالمات الهاتفية الآلية.
القيود والحلول المقترحة
ولكن على الرغم من الإمكانيات الكبيرة لبرامج الاستجابة للطلب، فإن تطبيقها الفعلي حتى الآن كان ضئيلاً. وفقاً لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، توفر برامج الاستجابة للطلب حوالي 29 جيجاوات في الساعة سنوياً، ما يعادل 150 مليون دولار في تكاليف الطاقة، وهو أقل من 1/1,000,000 من إجمالي استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة.
تُقيد الاستجابة للطلب بمدى توافر البيانات وسرعة استجابة الناس للحوافز المادية. تتوافر بيانات الطاقة في ملفات منفصلة تديرها أكثر من 3000 شركة خدمات في الولايات المتحدة. عادةً ما تدير هذه الشركات بياناتها باستخدام جداول البيانات إكسل، مما يجعل من الصعب إنشاء معايير حول استهلاك الطاقة في الوقت الفعلي ومن ثم صعوبة الاستجابة بسرعة.
الحلول القائمة على تقنيات البلوكشين
لمشكلة توافر البيانات، تقدم تقنية البلوكشين حلاً مثالياً. يمكن للسجلات الموزعة توحيد بيانات الطاقة عبر الشركات لإنشاء خريطة صحية أساسية لشبكة الطاقة الأمريكية. هذا سيسمح لشركات المرافق بتخزين بياناتها بأمان ولكن أيضاً مشاركة تلك البيانات مع شركات أخرى والحكومة دون الكشف عن المعلومات الخاصة. ومع ذلك، من غير المرجح أن تتحرك الشركات الكبيرة الدفاعية بأنفسها: لأنها تحقق عائدًا سنويًا ثابتًا بنسبة 10٪ على حقوق الملكية من الحكومة وليست محفزة بشكل جيد على الابتكار.
النمو السريع لموارد الطاقة الموزعة
لحسن الحظ، هناك تحول كبير على الجانب الصلب من التكنولوجيا: النمو السريع لموارد الطاقة الموزعة مثل الألواح الشمسية ومحطات الشحن خلق فرصة لإعادة بناء شبكة الطاقة الأمريكية ودمج التكنولوجيا الجديدة القوية. تتيح الشبكات الجديدة من موارد الطاقة المتصلة باستخدام تقنية البلوكشين والعملات المشفرة زيادة توافر البيانات والتنسيق.
أمثلة على الابتكارات في الطاقة
- Srcful: تستخدم البيانات في إنشاء وظائف الاستجابة للطلب بصورة آلية لتكافئ المستخدمين بالعملات المستقرة أو العملات المشفرة.
- Daylight: تعمل على تحسين التنبؤات وتقديم نماذج تنبؤ دقيقة.
- dClimate: تستخدم البيانات لتغذية نماذج التنبؤ القوية التي تتيح توقعات دقيقة للغاية.
- Glow: تمكن المستخدمين من إنشاء ائتمانات الكربون الخاصة بهم.
التطبيقات الذكية والتحكم عن بعد
مع انتشار التطبيقات الذكية المنزلية جنباً إلى جنب مع طبقة بيانات تدار بتقنية البلوكشين، كل العناصر متوفرة لإنشاء برامج استجابة للطلب على نطاق واسع. تقوم شبكات الطاقة التوليدية اللامركزية (DeGEN) بإنشاء شبكة قابلة للبرمجة والخريطة تستفيد من توافر البيانات الواسعة والاستجابة الآلية. هذا يكشف عن مشاكل الشبكة في الوقت الفعلي ويحلها فوراً من خلال البرامج المفوضة، مما سيقلل بشكل كبير من حدوث الانقطاعات في الولايات المتحدة، ويعمل على تحسين تسعير الطاقة الإقليمي.
نحو نظام طاقة تعاوني
تم تقليدياً تنظم الخدمات والطاقة بشكل مفرط لأن تكاليف الشبكة الكهربائية اجتماعية، ولكن الأرباح تعود بشكل عام لعدد قليل من الشركات والمتداولين. بدون توفر البيانات لفهم وحل المشاكل التي تنشأ باستمرار، تستمر فرص المراجحة في أسواق الطاقة بتغمير التكاليف ودفع الأرباح إلى أيدي عدد قليل من المهتمين.
في المقابل، تخلق شبكات DeGEN القيمة الاقتصادية بشكل تعاوني وتعيد تلك القيمة للمشاركين مع إمكانية إدخال عصر من الرأسمالية التعاونية حيث يؤدي الشمول، وليس استغلال الموردين، إلى أرباح كبيرة.
ملاحظة: الآراء الواردة في هذا العمود هي آراء الكاتب ولا تعكس بالضرورة آراء CoinDesk, Inc. أو مالكيها والشركات التابعة لها.
