Poder artesanal: como evitar um evento com ameaça de vítimas em massa

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

Em um crítica de filme recente do Capital Research Center , um think tank conservador, mas consistentemente rigoroso, do documentário Juice : Política de poder e a rede o revisor observou secamente:

“Embora o número real de mortes seja provavelmente maior ( oficialmente 57, embora provavelmente muito mais, com quase US$ 200 bilhões em danos à prosperidade ), a mensagem em Juice é que os texanos tiveram sorte. A certa altura, a rede elétrica do Conselho de Confiabilidade Elétrica do Texas (ERCOT) estava a cinco minutos da falha total. Poderia ter levado um mês ou mais para que tudo funcionasse novamente, levando ao que a série documental previu que teria sido um ‘evento de vítimas em massa’”.

O suco O apagão do Texas , resume a quase catástrofe do Texas:

“Em fevereiro de 2021, milhões de texanos perderam energia e a rede do estado chegou a quatro ou cinco minutos de uma falha total que teria resultado em dezenas de milhares de mortes. É difícil exagerar a importância –– e a complexidade –– da nossa rede elétrica. Mas como é que a nossa rede energética mais importante ficou enfraquecida? E o que podemos fazer para consertar isso?”

Não somos alarmistas e não somos cúmplices da alarde pública das crises. O drama pertence mais ao domínio da narrativa – propaganda – do que aos dados e à análise: notícias reais.

Dito isto, a fragilidade da rede de fornecimento e distribuição de energia da América é, ou deveria ser, sem dúvida, um escândalo. Em vez de lamentar, vamos abordar a verdadeira questão: “O que podemos fazer para consertar isso?”

Para simplificar, por uma questão de clareza, existem quatro problemas principais no sistema eléctrico da América. Todos os quatro precisam ser abordados, de forma sistêmica e simultânea.

São eles: geração, armazenamento, distribuição e gestão de energia. Fazer isso não apenas nos deixará mais seguros. Também tornará a energia mais barata e, portanto, politicamente sustentável… ao mesmo tempo que tornará a produção de energia muito mais benéfica para o ambiente.

O investigador principal deste artigo é um matemático e técnico em OG com especialização em semântica de linguagens de programação, design de linguagens de programação e computação distribuída e simultânea . O segundo autor é um britânico executivo sênior de energia . O coautor júnior é um veterano político de Washington que serviu em ou com três Casas Brancas e dois Congressos, um escritor premiado, que agora é especializada em tecnologias digitais emergentes .

Divulgação completa, nós dois formamos um risco isso, usando o cálculo rho como a principal solução para fluxo de controle simultâneo e distribuído, oferece uma peça do quebra-cabeça para resolver o perigoso estado energético da América. O terceiro autor está trabalhando na implementação de uma parte da solução no Reino Unido.

As boas notícias? Alguns dos problemas que nos afligem já estão a ser resolvidos. A melhor notícia? Existem soluções técnicas práticas e acessíveis para o resto.

As más notícias? Algumas políticas em alguns lugares estão a piorar a situação. A pior notícia? Muitas cidades e estados estão à beira do desastre, que pode causar dezenas, potencialmente até centenas, de milhares de mortes, dependendo das circunstâncias, quase sem aviso:

“…cinco minutos do fracasso total…. levando ao que a série documental previu que teria sido um ‘evento de vítimas em massa’”.

O que fazer?

As boas notícias

Vamos começar com as boas notícias. Já estamos a afastar-nos de fontes de energia exclusivamente centralizadas – centrais de produção de energia massivas (para as quais haverá sempre um papel) para uma produção de energia abundante e descentralizada.

Isto significa que residências, escritórios, empresas, agências governamentais e ONG estão a gerar energia, e não apenas a consumir. Isto reduz, talvez dramaticamente, as suas contas de energia e as de todos os que estão na sua rede.

Por exemplo, a mãe de uma amiga do coautor principal, chamada Sally, inscreveu-se na Ilha Vashon, no estado de Washington, para gerar eletricidade a partir do sol. Esta família não tem bateria em casa e na garagem (como acontece, por exemplo, com os proprietários de Tesla).

Ela está gerando sua própria eletricidade e, com a energia excedente, está gerando eletricidade que vende para a rede.

A companhia de energia reduz a sua conta creditando – essencialmente pagando-lhe – a electricidade que ela transmite através da rede para ser consumida por outros. Ela se tornou tanto uma fornecedora de energia quanto uma consumidora de energia.

Chame isso de poder artesanal.

Estamos a deixar de depender principalmente de enormes centrais eléctricas centralizadas de megawatts para milhões de consumidores para um sistema de produção mais equilibrado, com muitos e muitos fornecedores de energia: casas de famílias, empresas e bairros “a funcionar por conta própria”.

Um mercado de energia

O próximo passo? Assim que percebermos que existem agentes – um termo que podemos usar para indivíduos e organizações como empresas e outras coisas, potencialmente até IA – agindo tanto como produtores de energia como como consumidores de energia, então teremos o potencial, e a necessidade, de um mercado real. Um agente precisa de poder e produz poder.

Então agora você tem essas situações em que a negociação é vantajosa para todos. Então, como a negociação em si tem valor, a próxima pergunta é: qual é a infraestrutura de negociação? Há uma questão interessante aqui.

É uma questão de confiança

Na maior parte dos casos, as pessoas têm historicamente confiado nos seus fornecedores e distribuidores de energia. Dito isto, a maioria deles tem sido monitorada de perto pelo estado. Não temos conhecimento de quaisquer denúncias escandalosas sobre tais serviços públicos que roubam todos os seus clientes. Não houve escândalos do tipo Wells Fargo nesse setor.

No entanto, a consciência pública não parece ter assimilado, ou creditado, o quão frágil e perigosa é a infra-estrutura energética. O público não parece compreender quão perto estamos de um evento que causará vítimas em massa – ou haveria um clamor político incessante.

Nosso principal autor pode dizer que desde o final dos anos 80 e início dos anos 90, quando ele estava na MCC - a primeira organização de pesquisa consorciada industrial, exigindo que o almirante Inman fosse ao Congresso para derrubar leis antitruste para criar - era uma ocorrência frequente ter os tecnólogos que apoiam a infraestrutura de energia vêm ao nosso laboratório de pesquisa e dizem “Oh meu Deus, nossos sistemas são um desastre esperando para acontecer! Você pode nos ajudar? Que tecnologias avançadas você pode usar para nos ajudar?

A partir disso, o nosso autor principal tem consciência, desde o início dos anos 90, de que a nossa rede energética está a um evento de distância de situações de vítimas em massa. Os recentes acontecimentos no Texas foram muito, muito difíceis . De acordo com nossos amigos do Lone Star State, o Texas agora está mais consciente do que antes de quão perto esteve do desastre.

Dito isto, mesmo aqueles homens militantes do Texas não sacaram as suas tochas políticas e os seus forcados para exigir uma solução.

Armazenamento e Distribuição

Há uma transformação muito maior acontecendo no mercado de distribuição e geração de energia. Muitas pessoas que compraram Teslas entendem que a Tesla tenta vender mais painéis solares e seu painel elétrico. Essa é a grande bateria que torna cada vez mais possível que pessoas comuns sejam produtores de energia.

Então, isso faz parte da transformação. Dito isto, a outra parte da transformação é que estamos cada vez melhores na monitorização e contabilização da energia, tanto na produção como no consumo.

Estamos cada vez melhores na capacidade de ter uma contabilidade confiável no nível do dispositivo para a energia que está sendo produzida e a energia que está sendo consumida, em vez de apenas ter que confiar na sua empresa de energia local (ou regulador estadual) que vem e lê seu medidor de vez em quando.

Estamos obtendo um monitoramento de energia de energia muito melhor, no estilo da Internet das Coisas. Essa é outra peça importante do quebra-cabeça. Precisamos que todas as peças do sistema trabalhem juntas para torná-lo confiável.

Devemos – e podemos! —tornar mais fácil para os agentes coletarem energia e depois enviá-la de volta para uma rede de agentes que produzem e consomem energia. Para fazer isso, precisamos ser capazes de monitorar a eletricidade no nível do dispositivo de maneira confiável e automatizada.

Então. Que porcentagem da oportunidade reside na capacidade de geração? Quanto está armazenado? Quanto da oportunidade reside na distribuição? Quanto no processamento de dados? Ótimas perguntas, e não vamos fingir que temos a resposta na ponta dos dedos.

Parece que a Tesla já fez a sua principal aposta na vertente da recolha e armazenamento, não obstante a sua participação num programa piloto lançado que não parece estar em escala, pelo menos por enquanto. Por KXAN , em dezembro de 2022, como

“parte de um programa piloto com a Comissão de Utilidade Pública do Texas (PUCT) e o Conselho de Confiabilidade Elétrica do Texas (ERCOT) aprovado no início deste ano. A PUCT aprovou a Tesla Energy Ventures, LLC como fornecedora no ano passado, antes de lançar este piloto. …

“A intenção é desenvolver mais maneiras para os clientes da ERCOT gerenciarem seu uso de eletricidade, para seu benefício e para o benefício da rede do Texas”, disse Rich Parsons, porta-voz da PUCT.

Como os clientes fariam isso? A Tesla não está realmente no lado do monitoramento e não está no lado da redistribuição. A Tesla parece estar apenas permitindo que o cliente colete eletricidade. Você pode apostar que esse é um mercado considerável ali mesmo.

Atualmente, Tesla não gera energia. Não distribui poder. Ele armazena energia e não a contabiliza. Não se trata de contabilizar a alocação de energia, seja em termos de geração ou de consumo.

Tesla vende painéis solares e fabrica baterias. Um indivíduo que compra um desses painéis solares começa a gerar energia. Tesla não está gerando energia, mas alguém que compra um painel solar Tesla está gerando energia. E então os clientes que compram um power wall estão armazenando parte dessa energia.

Então, no caso de Sally em Vashon, ela não tem energia elétrica. Ela só tem painéis solares, então está gerando energia para uso próprio e para vender o extra para algum distribuidor de energia. A economia da geração e consumo artesanal de energia é muito complexa.

Quais são os efeitos ambientais da produção de painéis solares? Além disso, o filho de Sally, sempre cuidando da mãe, tem muitas e muitas dúvidas sobre a energia que ela está fornecendo de volta à rede e sua atenuação caso ela precise retornar até Seattle e assim por diante.

Os economistas gostam de dizer, na sua expressão inexpressiva, “ de gustibus non est disputandum ”. (“Em questões de gosto não pode haver disputa.”) Ou seja, se a gratificação psíquica que Sally obtém ao gerar, usar e vender energia solar – tanto para a segurança do “estilo preparador” quanto para a ecologia é suficiente para induzir ela e aqueles gostaria que ela comprasse, instalasse e usasse os painéis, isso significa que para Sally, e para pessoas como ela, há um ROI suficiente para tornar esta compra uma compra desejável.

À medida que os custos descem, é provável que faça sentido económico, atraindo um número cada vez maior de pessoas.

Não temos dados para analisar as motivações dos vários agentes ao nosso alcance. Mas o que sabemos é que a Tesla está a receber dinheiro tanto dos clientes como de subsídios e incentivos fiscais dos governos. Se houver um (aspas assustadores!) “Gotejamento” da abordagem de Elon Musk para que os velhos clientes – você e eu – obtenham alguns desses subsídios ou incentivos fiscais que podem não ser uma coisa totalmente ruim.

Afinal, por que o bem-estar corporativo deveria ser confinado às… corporações? (Fora isso, eles têm orçamentos de lobby opulentos…)

É claro que precisamos estar conscientes de que devemos dançar com uma narrativa (uma forma de propaganda, lembra?) em vez de sermos guiados pela boa e sólida engenhosidade pragmática ianque. Nós, como geeks irredentistas, preferimos engenheiros e matemáticos a políticos e trolls das redes sociais que tentam descobrir a melhor maneira de fazer isso.

Dito isto, no final das contas, tanto da perspectiva da livre iniciativa como do ambiente, desejamos apenas garantir que haja alinhamento suficiente entre todas as diferentes perspectivas para trazer um fim eficaz e sustentável ao risco de vítimas em massa e para garantir que as pessoas são economicamente incentivadas a participar.

Quer você seja um “vender as ruas!” libertário, um republicano MAGA metafórico com uma tocha e um forcado, ou um democrata verde do New Deal... nós realmente não nos importamos... contanto que o público esteja participando de algo real e socialmente benéfico e sustentável tanto econômica quanto ecologicamente.

A resolução do nosso perigo real será uma combinação de geração, armazenamento, distribuição e comercialização de energia – negligenciada, mas de grande interesse, pelo menos para nós, para os mercados associados a todos eles.

Isso significa que, para eliminar a actual fragilidade perigosa da rede, precisamos de fornecer uma infra-estrutura que agregue muitos fornecedores de energia diferentes e a procura de muitos consumidores de energia. Se o consumidor de energia concordar em desligar todos os seus secadores de cabelo domésticos durante os horários de pico de demanda, todos os dias para economizar (e economizar o custo do) uso de energia, isso exigirá uma infraestrutura de dados para contabilizar todas as obrigações e benefícios em termos reais. tempo.

Basicamente, é um mercado virtualizado situado no topo de alguma rede de distribuição. Alcançável

O que, no entanto, levanta uma questão importante. Em quem as pessoas confiam para fornecer a infraestrutura comercial? Uma resposta – francamente, nossa resposta favorita – é não confiar em ninguém. Confie no código.

Os proponentes das tecnologias digitais descentralizadas têm insistido há quase duas décadas que temos a tecnologia onde as pessoas podem negociar sem ter de confiar em ninguém. A contabilidade pode ser automatizada.

Não precisamos confiar em nenhuma empresa gigante de energia. Podemos simplesmente implementar uma infraestrutura de tecnologia de monitoramento confiável. Isso oferece uma grande vantagem, pois a infraestrutura fornece uma solução integrada que não exige a confiança de terceiros. Agora você pode permitir que todos os agentes – nós! – se conectem à infraestrutura, eventualmente globalmente.

Se uma empresa de energia pretende expandir a sua operação, digamos, do Reino Unido para a Europa continental, a tecnologia que permite isso está aqui. Se a Europa continental tiver os mesmos tipos de monitorização padronizada e sistemas decentes de geração e distribuição de energia, voila!

A infra-estrutura comercial, na qual estamos nos concentrando aqui, não muda nem um pouco. Agora, estipulamos que diferentes jurisdições têm diferentes requisitos de nível de serviço. A forma como a energia é regulamentada na Alemanha pode interferir naquilo com que os fornecedores do Reino Unido podem lidar. Ou vice-versa. Dito isto, as possibilidades práticas são vivas.

Então, tudo isso deve ser cuidadosamente pensado, mas pelo menos no nível dos bits e bytes é a mesma infraestrutura. Isto faz com que a implementação de um sistema de distribuição global, ou de um sistema de comércio global, esteja ao alcance tanto teórico como prático.

Isso é algo que pode ficar no topo de uma colcha de retalhos de sistemas de armazenamento e distribuição. Isso é fantástico porque agora podemos ter um sistema global e, nas palavras do falecido economista vencedor do Prémio Nobel, Prof. Robert Mundell, “A única economia fechada é a economia mundial”.

Para chegar lá, você precisa de escalabilidade. Para gerir a rede de forma robusta, é necessário monitorizar e contabilizar a energia disponível e os direitos e obrigações de todos os agentes participantes na rede para fazer negociações e alocação de energia eficientes. Na escala global, são bilhões de agentes.

Isso não pode ser acomodado pelas setenta transações por segundo do Ethereum. Precisamos de uma rede que seja dimensionada à medida que adicionamos hardware.

E do outro lado da equação, não são apenas os fornecedores de energia que obtêm benefícios económicos com isto. Os agentes que desejam ser fornecedores de infraestrutura comercial – “nós” – fornecem validadores de transações e obterão benefícios econômicos para validar as transações comerciais.

Não precisa ser um partido único. Os validadores podem ser a vovó, ou a Amazon, e qualquer pessoa intermediária.

Imagine que na “aldeia” existia apenas um centro de geração e distribuição de energia.

Alice e Bob e Charlene e Danielle eram todos consumidores de energia deste centro, basicamente uma arquitetura hub and spoke. Então agora Alice e Vovó e Alice e Bob e Charlene e Danielle têm células solares Tesla e suas paredes de energia – ou o equivalente de outro fornecedor de sua escolha, alguém concorrente da Tesla.

Agora, todos eles também são geradores de energia, além de clientes.

Talvez Alice tenha um negócio paralelo como cabeleireira. Nos dias em que ela tem muitos clientes, é claro, o consumo de energia aumenta muito. Ela poderá, portanto, preferir reduzir o seu consumo de energia para períodos fora dos picos de procura (e de custos) e utilizar as suas capacidades de produção para vender energia à rede quando os preços estão elevados e comprá-la quando os preços estão mais baixos.

De onde ela vai conseguir eletricidade? Se houver energia artesanal – distribuição descentralizada de energia – em vez de todos consumirem energia de um centro, haverá conectividade suficiente para permitir que a vizinhança de Alice obtenha energia de um fornecedor de custo mais baixo.

E a empresa centralizada de energia e a distribuidora também podem participar como se fossem apenas mais um agente da aldeia que tem produção e consumo de energia. Alice pode abrir negócios, por exemplo, aos sábados ou domingos, quando o pico de consumo é baixo, e durante quaisquer dias de pico de consumo, ela fecha a loja para vender sua energia em vez de consumi-la.

Ou ofereça preços dinâmicos aos seus clientes. O que for mais lucrativo para ela.

A matemática para deixá-la calcular o que é ideal para ela será uma aritmética simples. Quando ela está gerando mais energia do que consome, ela pode armazená-la ou vendê-la. E vai!

Tornar a rede mundial robusta em vez de frágil não envolve apenas cerveja, bolinhos e intenções nobres. A infraestrutura física deve ser implementada ou melhorada para a conectividade. Os geradores de energia, sejam eles artesanais, como os solares, ou industriais, como as centrais nucleares, precisam de ser construídos, melhorados e ligados. E é necessário implementar um sistema de monitorização escalável.

Uma das coisas mais interessantes, pelo menos para nós, é que aqui reside a possibilidade de uma infra-estrutura geral de comércio mundial. Especificamente, uma infra-estrutura comercial descentralizada tal que Alice possa ver o seu bairro e a aldeia vizinha e a próxima aldeia depois disso... mas dimensionada para estados-nação em vez de aldeias.

À medida que o mundo gira, cada região fica online para gerar e consumir em momentos diferentes. À medida que diferentes bairros e aldeias se juntam à rede, Alice obtém acesso a mercados cada vez maiores para a sua energia artesanal e a mais concorrência entre os fornecedores das suas necessidades de energia, levando a uma maior eficiência do mercado.

Consideramos este desenvolvimento de distribuição e negociação robusta e descentralizada de energia de vital importância, em vez de apenas um bando de nerds (nós) obcecados por tecnologia interessante (o livro-razão distribuído evoluído integrado à computação hiperdimensional). Aqui está o porquê.

Quase ninguém pode hoje contestar de forma credível que os eventos climáticos potencialmente perigosos estão a tornar-se mais frequentes, de maior intensidade e são mais duradouros. Com a maior frequência, intensidade e duração dos eventos climáticos, um evento de falha em massa da rede eléctrica torna-se inevitável, a menos que resolvamos a fragilidade da rede eléctrica.

Assim, a frágil confusão da rede eléctrica dos EUA (e de grandes áreas do mundo) aproxima-se de um evento, ou eventos, de vítimas em massa. Melhorar ou, de preferência, eliminar esse risco é difícil. Nossas tecnologias de energia se baseiam em tecnologias mais antigas. Atualizar o sistema de distribuição é difícil porque ele é antigo e contém muita manutenção adiada.

A política é complicada por disputas honestas sobre qual geração de energia é melhor que outras. E, convenhamos, atualizar os fios de alta tensão não é uma ótima oportunidade para fotos para um político ambicioso. Muito mais gratificante cortar a fita de uma ponte nova!

E depois, há toda a natureza armada da nossa política e do discurso cívico.

No entanto, vidas estão em jogo. E da última vez que analisámos, nem o Congresso foi capaz de revogar o princípio de Pareto, o que significa que provavelmente poderemos obter 80% dos benefícios por 20% do custo da perfeição se nos recusarmos a fazer do melhor inimigo do bom.

Portanto, concentremo-nos nos frutos mais fáceis de alcançar: adicionar uma camada de gestão digital que seja orientada pelo mercado livre e não por subsídios. Bem-vindo ao poder artesanal!

O Bulletin of Atomic Scientists usa um “Relógio do Juízo Final” como tropo. É um meme poderoso que precisa ser ampliado para além da guerra nuclear. Dito isto, estávamos e estamos a apenas “cinco minutos” de um evento com vítimas em massa devido a um evento obsoleto no sistema de energia. O que, graças aos nerds, pode ser consertado de maneira fácil e econômica.

Desde os dias de Thomas Edison… tudo era central e falado. O que obtivemos foi a infraestrutura de cima para baixo de Tom e George Westinghouse. Isso foi então, nos velhos tempos analógicos.

Isto acontece agora, com a oportunidade de utilizar tecnologia digital e descentralizada para transformar a gestão da rede eléctrica melhorada artesanalmente de uma forma orientada para o mercado que teria feito até Ayn Rand corar de prazer.

OK, talvez Ayn nunca tenha corado, nem mesmo ao escrever aquelas cenas de amor sinistras! Hayek, no entanto, teria corado de prazer com isso. ordem emergente. claro que sim!

O poder artesanal deveria ser música para os ouvidos da maioria das pessoas comuns em todo o espectro ideológico governamental. Deveria ser amado tanto pelos Hell's Angels quanto pelos Hippies, pelos MAGAs, pelos Jacobinos e pelos Karens. A prosperidade promove o bem-estar geral. Não é um dogma.

O caminho para a segurança e, não pouca coisa, para a economia e a ecologia, é prosseguir a transformação conjugando a geração e distribuição de energia com a gestão descentralizada. Isto levará directamente à adaptação do fornecimento de energia de forma a torná-lo muito mais resiliente aos eventos climáticos mais extremos que estão a ocorrer agora.

O Bulletin of Atomic Scientists usa um “Relógio do Juízo Final” como tropo. É um meme poderoso que precisa ser ampliado para além da guerra nuclear. Dito isto, estávamos e estamos a apenas “cinco minutos” de um evento com vítimas em massa devido a um evento obsoleto no sistema de energia. O que, graças aos nerds, pode ser consertado de maneira fácil e econômica.

O caminho acessível, confiável e comprovado para a segurança e proteção energética? Geração, distribuição e gestão artesanal de energia.