Energía artesanal: cómo evitar una amenaza de incidente con víctimas en masa

Por Lucius Gregory Meredith, Steve Ross-Talbot y Ralph Benko

en un reseña de película reciente realizada por Capital Research Center , un grupo de expertos conservador pero consistentemente riguroso, del documental Jugo : Política de poder y la red el crítico observó secamente:

“Aunque el número real de muertos probablemente sea mayor ( oficialmente 57, aunque probablemente muchos más, con casi 200.000 millones de dólares en daños a la prosperidad ), el mensaje en Juice es que los tejanos tuvieron suerte. En un momento dado, la red eléctrica del Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT) estuvo a cinco minutos de fallar por completo. Podría haber tardado un mes o más en volver a funcionar, lo que habría llevado a lo que la serie documental predijo que habría sido un 'evento con víctimas masivas'”.

el jugo El apagón de Texas , resume la casi catástrofe de Texas:

“En febrero de 2021, millones de tejanos se quedaron sin electricidad y la red del estado estuvo a cuatro o cinco minutos de una falla total que habría resultado en decenas de miles de muertes. Es difícil exagerar la importancia ––y la complejidad–– de nuestra red eléctrica. Pero, ¿cómo se debilitó nuestra red energética más importante? ¿Y qué podemos hacer para solucionarlo?

No somos alarmistas ni cómplices del alarde público de las crisis. El drama pertenece más al ámbito de la narrativa –propaganda– que al de los datos y el análisis: noticias reales.

Dicho esto, la fragilidad de la red de suministro y distribución de energía de Estados Unidos es, o debería ser, sin lugar a dudas, un escándalo. En lugar de lamentarnos, abordemos la verdadera pregunta: "¿Qué podemos hacer para solucionarlo?"

Para simplificar demasiado, en aras de la claridad, hay cuatro problemas principales en el sistema eléctrico estadounidense. Es necesario abordar los cuatro, de manera sistémica y simultánea.

Estos son: generación, almacenamiento, distribución y gestión de energía. Hacerlo no sólo nos hará más seguros. También hará que la energía sea más barata y, por tanto, políticamente sostenible... al tiempo que hará que la generación de energía sea mucho más beneficiosa para el medio ambiente.

El investigador principal de este artículo es un Matemático y técnico de OG con especialización en semántica de lenguajes de programación, diseño de lenguajes de programación y computación distribuida y concurrente. . El segundo autor es un británico. ejecutivo senior de energía . El coautor junior es un veterano político de Washington que sirvió en o con tres Casas Blancas y dos Congresos, un escritor galardonado, que ahora se especializa en tecnologías digitales emergentes .

Revelación completa, los dos hemos formado una empresa eso, utilizando el cálculo rho, la principal solución para el control de flujo concurrente y distribuido, ofrece una pieza del rompecabezas para resolver el lamentable estado energético de Estados Unidos. El tercer autor está trabajando en la implementación de una parte de la solución en el Reino Unido.

¿Las buenas noticias? Algunos de los problemas que nos acosan ya se están abordando. ¿La mejor noticia? Para el resto existen soluciones técnicas, prácticas y asequibles.

¿Las malas noticias? Algunas políticas en algunos lugares están empeorando las cosas. ¿La peor noticia? Muchas ciudades y estados están al borde del precipicio del desastre, que podría causar decenas, potencialmente incluso cientos, de miles de muertes dependiendo de las circunstancias, casi sin previo aviso:

“…a cinco minutos del fracaso total…. lo que llevó a lo que la serie documental predijo habría sido un 'evento con víctimas masivas'”.

¿Qué hacer?

Las buenas noticias

Empecemos con las buenas noticias. Ya nos estamos alejando de suministros de energía exclusivamente centralizados (plantas de generación de energía masivas (para las cuales siempre habrá un papel) a abundante generación de energía descentralizada.

Esto significa que los hogares, las oficinas, las empresas, las agencias gubernamentales y las ONG están generando energía, y no simplemente consumiéndola. Esto reduce, quizás drásticamente, sus facturas de energía y las de todos los que están en su red.

Por ejemplo, la madre de una amiga del coautor principal, llámela Sally, se ha registrado en la isla Vashon, en el estado de Washington, para generar electricidad a partir del sol. Este hogar no tiene batería en su casa ni en su garaje (como, por ejemplo, los propietarios de Tesla).

Ella genera su propia electricidad y, con el excedente de energía, genera electricidad que vende a la red.

La compañía eléctrica reduce su factura acreditando (esencialmente pagándole) la electricidad que transmite a través de la red para que otros la consuman. Se ha convertido tanto en proveedora como en consumidora de energía.

Llámelo poder artesanal.

Estamos pasando de depender principalmente de enormes plantas de energía centralizadas de megavatios para millones de consumidores a un sistema de generación más equilibrado, uno con muchísimos proveedores de energía: casas familiares, empresas y vecindarios que “hacen funcionar por sí solos”.

Un mercado energético

¿El siguiente paso? Una vez que veamos que hay agentes (un término que podemos usar para individuos y organizaciones como empresas y otras cosas, potencialmente incluso IA) que actúan como productores y consumidores de energía, entonces tendremos el potencial y la necesidad de un mercado real. Un agente necesita poder y produce poder.

Ahora tenemos estas situaciones en las que el comercio beneficia a todos. Entonces, dado que el comercio en sí tiene un valor, la siguiente pregunta es ¿cuál es la infraestructura comercial? Hay una pregunta interesante aquí.

Se trata de confianza

En su mayor parte, la gente históricamente ha confiado en sus proveedores y distribuidores de energía. Dicho esto, la mayoría de ellos han sido vigilados de cerca por el Estado. No conocemos ninguna revelación escandalosa acerca de que dichas empresas de servicios públicos estafen a todos sus clientes. No ha habido escándalos al estilo de Wells Fargo en esa industria.

Sin embargo, la conciencia pública no parece haber asimilado ni dado crédito a lo frágil y peligrosa que es la infraestructura eléctrica. El público no parece entender lo cerca que estamos de un evento que causará víctimas masivas, o habría un clamor político incesante.

Nuestro autor principal puede decir que desde finales de los 80 y principios de los 90, cuando estaba en MCC (la primera organización de investigación consorcial industrial, que requirió que el almirante Inman fuera al Congreso para derribar leyes antimonopolio para crear) era un hecho frecuente que Los tecnólogos que apoyan la infraestructura energética vienen a nuestro laboratorio de investigación y dicen: “¡Dios mío, nuestros sistemas son un desastre a punto de suceder! ¿Puedes ayudarnos? ¿Qué tecnologías avanzadas puedes aplicar para ayudarnos?

A partir de eso, nuestro autor principal ha sido consciente, desde principios de los años 90, de que nuestra red energética está a un evento de distancia de situaciones de víctimas masivas. Los recientes acontecimientos en Texas estuvieron muy, muy cerca . Según nuestros amigos del estado de la estrella solitaria, Texas ahora es más consciente que antes de lo cerca que estuvo del desastre.

Dicho esto, ni siquiera esos hombres militantes de Texas han sacado sus antorchas políticas y sus horcas para exigir una solución.

Almacenamiento y Distribución

Se está produciendo una transformación mucho mayor en el mercado de distribución y generación de energía. Mucha gente que ha comprado Teslas entiende que Tesla intenta venderle más paneles solares y su muro eléctrico. Esa es la gran batería que hace cada vez más posible que la gente promedio sea productora de energía.

Entonces, eso es parte de la transformación. Dicho esto, la otra parte de la transformación es que estamos mejorando cada vez más en el monitoreo y la contabilidad de la energía, tanto de la producción como del consumo.

Estamos mejorando cada vez más en cuanto a poder tener una contabilidad confiable a nivel de dispositivo para la energía que se produce y la energía que se consume, en lugar de simplemente tener que confiar en la compañía eléctrica local (o regulador estatal) que viene y Lee su medidor de vez en cuando.

Estamos obteniendo un monitoreo de energía energético mucho mejor al estilo del Internet de las cosas. Ésa es otra pieza importante del rompecabezas. Necesitamos que todas las piezas del sistema trabajen juntas para que sea confiable.

¡Debemos y podemos! —facilitar a los agentes la recolección de energía y luego enviarla de regreso a una red de agentes que producen y consumen energía. Para hacer eso, necesitamos poder monitorear la electricidad a nivel del dispositivo de una manera confiable y automatizada.

Entonces. ¿Qué porcentaje de la oportunidad reside en la capacidad de generación? ¿Cuánto hay almacenado? ¿Qué parte de la oportunidad reside en la distribución? ¿Cuánto implica el procesamiento de datos? Grandes preguntas y no vamos a fingir que tenemos la respuesta al alcance de la mano.

Parece que Tesla ya ha hecho su principal apuesta en el ámbito de la recogida y el almacenamiento, a pesar de su participación en un programa piloto lanzado que no parece tener escala, al menos todavía. Por KXAN , en diciembre de 2022, como

“parte de un programa piloto con la Comisión de Servicios Públicos de Texas (PUCT) y el Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT) aprobado a principios de este año. La PUCT aprobó a Tesla Energy Ventures, LLC como proveedor el año pasado, antes de lanzar este piloto. …

"La intención es desarrollar más formas para que los clientes de ERCOT administren su uso de electricidad, para su beneficio y el de la red de Texas", dijo Rich Parsons, portavoz de la PUCT.

¿Cómo harían eso los clientes? En realidad, Tesla no está en el lado de la supervisión y no está en el lado de la redistribución. Tesla parece estar simplemente permitiendo al cliente recolectar electricidad. Puedes apostar tu último dólar a que ahí mismo hay un mercado considerable.

Actualmente, Tesla no genera energía. No distribuye energía. Almacena energía y no la contabiliza. No le corresponde contabilizar la asignación de energía ni en términos de generación ni de consumo.

Tesla vende paneles solares y fabrica baterías. Un particular que compra uno de esos paneles solares empieza a generar energía. Tesla no genera energía, pero alguien que compra un panel solar Tesla sí genera energía. Y luego los clientes que compran un muro eléctrico almacenan parte de esa energía.

Entonces, en el caso de Sally en Vashon, ella no tiene un muro de poder. Ella solo tiene paneles solares, por lo que está generando energía para su propio uso y para vender el sobrante a algún distribuidor de energía. La economía de la generación y el consumo de energía artesanal es muy compleja.

¿Cuáles son los efectos ambientales colaterales de la producción de paneles solares? Además, el hijo de Sally, que siempre cuida de su madre, tiene muchísimas preguntas sobre la energía que ella está suministrando a la red y su atenuación si debe regresar hasta Seattle y demás.

A los economistas les gusta decir, en su expresión inexpresiva, “ de gustibus non est disputandum ”. (“En cuestiones de gustos no puede haber disputa”). Es decir, si la gratificación psíquica que Sally obtiene al generar, usar y vender energía solar, tanto por su seguridad “estilo prepper” como por la ecología, es suficiente para inducirla a ella y a los demás. como ella para comprar, instalar y usar los paneles, eso significa que para Sally, y para aquellos como ella, hay un retorno de la inversión suficiente para hacer de esta una compra deseable.

A medida que los costos caen en picado, es probable que tenga sentido desde el punto de vista económico y atraiga a un número cada vez mayor de personas.

No tenemos a nuestro alcance los datos para analizar las motivaciones de los distintos agentes. Pero lo que sí sabemos es que Tesla está recibiendo dinero tanto de los clientes como de subsidios e incentivos fiscales de los gobiernos. Si hay un “goteo” (¡entre comillas!) del enfoque de Elon Musk de modo que los viejos clientes (tú y yo) obtengamos algunos de esos subsidios o exenciones fiscales, eso puede no ser algo del todo malo.

Después de todo, ¿por qué el bienestar corporativo debería limitarse a... las corporaciones? (Aparte de eso, tienen presupuestos opulentos para lobby….)

Por supuesto, debemos ser conscientes de no andar con una narrativa (una forma de propaganda, ¿recuerdan?) en lugar de dejarnos guiar por el viejo y sólido ingenio pragmático yanqui. Nosotros, como geeks irredentistas, preferimos ingenieros y matemáticos a políticos y trolls de las redes sociales que descubren la mejor manera de hacerlo.

Dicho esto, al final, tanto desde la perspectiva de la libre empresa como del medio ambiente, sólo deseamos garantizar que haya suficiente alineación entre todas las diferentes perspectivas para lograr un fin efectivo y sostenible al riesgo de víctimas masivas y para garantizar que las personas están económicamente incentivadas a participar.

Si eres un “vendedor de las calles!” libertario, un republicano MAGA metafórico que empuña una antorcha y una horca, o un demócrata del Green New Deal... realmente no nos importa... siempre y cuando el público participe en algo real, socialmente beneficioso y sostenible tanto económica como ecológicamente.

La resolución de nuestro verdadero peligro será una combinación de generación, almacenamiento, distribución y comercialización de energía, algo que se pasa por alto pero que es de gran interés al menos para nosotros, para los mercados asociados con todos ellos.

Eso significa que para eliminar la peligrosa fragilidad actual de la red, necesitamos proporcionar una infraestructura para agregar muchos proveedores de energía diferentes y la demanda de muchos consumidores de energía. Si el consumidor de energía acepta apagar todos los secadores de pelo de su hogar durante las horas pico de demanda, todos los días para ahorrar (y ahorrar el costo del) uso de energía, hacerlo requerirá una infraestructura de datos que tenga en cuenta todas las obligaciones y beneficios en tiempo real. tiempo.

Básicamente, es un mercado virtualizado situado encima de alguna red de distribución. Realizable

Lo que, sin embargo, plantea una cuestión importante. ¿En quién confía la gente para que proporcione la infraestructura comercial? Una respuesta (sinceramente, nuestra respuesta favorita) es no confiar en nadie. Confía en el código.

Los defensores de las tecnologías digitales descentralizadas han estado insistiendo durante casi dos décadas en que tenemos la tecnología con la que las personas pueden comerciar sin tener que confiar en nadie. La contabilidad se puede automatizar.

No tenemos que confiar en ninguna compañía eléctrica gigante. Simplemente podemos implementar una infraestructura de tecnología de monitoreo confiable. Eso proporciona una gran ventaja en el sentido de que la infraestructura proporciona una solución integrada que no requiere confiar en un tercero. Ahora puede permitir que todos los agentes (¡nosotros!) se conecten a la infraestructura, eventualmente a nivel mundial.

Si una compañía eléctrica desea expandir sus operaciones desde, digamos, el Reino Unido a Europa continental, la tecnología para permitirlo está aquí. Si Europa continental tiene el mismo tipo de monitoreo estandarizado y sistemas decentes de generación y distribución de energía, ¡listo!

La infraestructura comercial, en la que nos centramos aquí, no cambia ni un ápice. Ahora bien, estipulamos que diferentes jurisdicciones tienen diferentes requisitos de nivel de servicio. La forma en que se regula la energía en Alemania puede afectar a lo que los proveedores del Reino Unido puedan afrontar. O viceversa. Dicho esto, las posibilidades prácticas son vívidas.

Entonces, todo eso debe ser pensado cuidadosamente, pero al menos a nivel de bits y bytes es la misma infraestructura. Esto hace que poner en práctica un sistema de distribución global, o un sistema de comercio global, sea un alcance tanto teórico como práctico.

Esto es algo que puede ubicarse encima de un mosaico de sistemas de almacenamiento y distribución. Eso es fantástico porque ahora se puede tener un sistema global y, en palabras del fallecido economista y ganador del Premio Nobel, el profesor Robert Mundell, “la única economía cerrada es la economía mundial”.

Para llegar allí, necesita escalabilidad. Para gestionar la red de manera sólida, es necesario monitorear y contabilizar la energía disponible y los derechos y obligaciones de todos los agentes que participan en la red para realizar transacciones y asignaciones de energía eficientes. A escala global, son miles de millones de agentes.

Esto no puede adaptarse a las setenta transacciones por segundo de Ethereum. Necesitamos una red que crezca a medida que agregamos hardware.

Y en el otro lado de la ecuación, no son sólo los proveedores de energía los que obtienen beneficios económicos de esto. Los agentes que desean ser proveedores de infraestructura comercial (“nodos”) proporcionan validadores de transacciones y obtendrán beneficios económicos por validar las transacciones comerciales.

No es necesario que sea un partido único. Los validadores pueden ser la abuela, o puede ser Amazon, y cualquier persona intermedia.

Imagínese que en “la aldea” solía haber un solo centro de generación y distribución de energía.

Alice, Bob, Charlene y Danielle eran todos consumidores de energía de este centro, básicamente una arquitectura central y radial. Así que ahora Alice, la abuela, Alice, Bob, Charlene y Danielle tienen células solares de Tesla y sus muros de energía, o el equivalente de otro proveedor de su elección, alguien que compita con Tesla.

Ahora todos ellos son también generadores de energía, además de clientes.

Quizás Alice tenga un negocio paralelo como peluquera. En los días en que tiene muchos clientes, por supuesto, su consumo de energía aumenta considerablemente. Por lo tanto, podría preferir reducir su consumo de energía a momentos fuera del pico de demanda (y costo) y utilizar sus capacidades de generación para vender energía a la red cuando los precios sean altos y comprarla cuando los precios sean más bajos.

¿De dónde va a sacar la electricidad? Si hay energía artesanal (distribución descentralizada de energía) en lugar de que todos obtengan energía de un centro, hay suficiente conectividad para permitir que el vecindario de Alice obtenga energía de un proveedor de menor costo.

Y la empresa centralizada de energía y la distribuidora también pueden participar como si fueran un agente más del pueblo que tiene la producción y el consumo de energía. Alice puede abrir sus puertas, por ejemplo, los sábados o domingos, cuando el consumo máximo es bajo, y durante cualquier día laborable de consumo máximo, cierra la tienda para vender su energía en lugar de consumirla.

U ofrecer precios de aumento a sus clientes. Lo que sea más rentable para ella.

Las matemáticas que le permitirán calcular lo que es óptimo para ella serán aritmética simple. Cuando genera más energía de la que consume, puede almacenarla o venderla. ¡Y la voluntad!

Hacer que la red mundial sea robusta y no frágil no es sólo cerveza, bolos e intenciones nobles. Es necesario establecer o mejorar la infraestructura física para la conectividad. Los generadores de energía, ya sean artesanales, como la solar, o industriales, como las nucleares, deben construirse, modernizarse y conectarse. Y es necesario implementar un sistema de monitoreo escalable.

Una de las cosas más interesantes, al menos para nosotros, es que aquí radica la posibilidad de una infraestructura comercial mundial general. Específicamente, una infraestructura comercial descentralizada tal que Alice pueda ver su vecindario y la aldea vecina y la siguiente aldea después de eso... pero a escala para estados-nación en lugar de aldeas.

A medida que el mundo gira, cada región se conecta para generar y consumir en diferentes momentos. A medida que diferentes vecindarios y aldeas se unen a la red, Alice obtiene acceso a mercados cada vez más grandes para su poder artesanal y a una mayor competencia entre los proveedores de sus necesidades de energía, lo que conduce a una mayor eficiencia del mercado.

Consideramos que este desarrollo de una distribución y comercio de energía descentralizados y robustos es de vital importancia en lugar de ser solo un grupo de nerds (nosotros) obsesionados con la tecnología genial (el libro mayor distribuido evolucionado integrado con la computación hiperdimensional). Este es el por qué.

Casi nadie puede ahora negar de manera creíble que los fenómenos climáticos potencialmente peligrosos son cada vez más frecuentes, más intensos y más duraderos. Con la mayor frecuencia, intensidad y duración de los eventos climáticos, una falla masiva en la red eléctrica se vuelve inevitable, a menos que resolvamos la fragilidad de la red eléctrica.

Por lo tanto, el desvencijado desorden de la red eléctrica de Estados Unidos (y de grandes extensiones de la del mundo) se acerca a un evento, o eventos, de víctimas masivas. Es difícil mejorar o, preferiblemente, eliminar ese riesgo. Nuestras tecnologías energéticas se encuentran por encima de tecnologías más antiguas. Actualizar el sistema de distribución es difícil porque es antiguo y contiene una gran cantidad de mantenimiento diferido.

La política se complica por disputas honestas sobre qué generación de energía es mejor que otras. Y, seamos realistas, actualizar los cables de alta tensión no constituye una gran oportunidad para tomar fotografías para un político ambicioso. ¡Es mucho más satisfactorio cortar la cinta de un puente nuevo!

Y luego está toda la naturaleza militarizada de nuestra política y discurso cívico.

Sin embargo, hay vidas en juego. Y la última vez que analizamos, ni siquiera el Congreso pudo derogar el principio de Pareto, lo que significa que probablemente podamos obtener el 80% de los beneficios por el 20% del costo de la perfección si nos negamos a hacer de lo mejor el enemigo de lo bueno.

Entonces, centrémonos en la fruta más fácil: agregar una capa de gestión digital que esté impulsada por el libre mercado, en lugar de los subsidios. ¡Bienvenido poder artesanal!

El Boletín de Científicos Atómicos utiliza un “reloj del fin del mundo” como tropo. Es un meme poderoso que debe extenderse más allá de la guerra nuclear. Dicho esto, estábamos y estamos a sólo “cinco minutos” de un evento con víctimas masivas debido a un evento en el sistema de energía obsoleto. Lo cual, gracias a los nerds, se puede solucionar de forma fácil y asequible.

Desde los días de Thomas Edison... todo era un centro y una conversación. Lo que obtuvimos fue la infraestructura vertical de Tom y George Westinghouse. Eso fue entonces, en los viejos tiempos analógicos.

Esto es ahora, con la oportunidad de utilizar tecnología digital y descentralizada para transformar la gestión de la red eléctrica mejorada artesanalmente en el tipo de formas impulsadas por el mercado que habrían hecho que incluso Ayn Rand se sonrojara de placer.

Vale, tal vez Ayn nunca se sonrojó, ¡ni siquiera cuando escribía esas escabrosas escenas de amor! Hayek, sin embargo, se habría sonrojado de placer ante esto. orden emergente. ¡con seguridad!

El poder artesanal debería ser música para los oídos de la mayoría de la gente común y corriente en todo el espectro ideológico gubernamental. Debería ser amado tanto por los Ángeles del Infierno como por los Hippies, los MAGA, los Jacobinos y los Karen. La prosperidad promueve el bienestar general. No es un dogma.

El camino hacia la seguridad y, no poco, hacia la economía y la ecología, es perseguir la transformación combinando la generación y distribución de poder con la gestión descentralizada. Esto conducirá directamente a adaptar el suministro de energía de manera que lo haga mucho más resiliente a los eventos climáticos más extremos que están ocurriendo ahora.

El Boletín de Científicos Atómicos utiliza un “reloj del fin del mundo” como tropo. Es un meme poderoso que debe extenderse más allá de la guerra nuclear. Dicho esto, estábamos y estamos a sólo “cinco minutos” de un evento con víctimas masivas debido a un evento en el sistema de energía obsoleto. Lo cual, gracias a los nerds, se puede solucionar de forma fácil y asequible.

¿El camino asequible, confiable y probado hacia la seguridad energética? Generación, distribución y gestión artesanal de energía.