ED-Bank: el banco de datos de la energía
El sector de la energía está despertando. Está dando los primeros pasos para convertirse en una Internet de la energía donde millones de mediciones, acciones, transacciones e interacciones entre una amplia gama de agentes se producen en tiempo real. En todas partes de la red eléctrica, ojos y oídos están surgiendo con la integración de dispositivos de Internet de las Cosas (IoT) como medidores inteligentes e infraestructura de medición avanzada (AMI), pero también dispositivos inteligentes de iluminación, termostatos, vehículos eléctricos, cargadores, plantas solares, baterías y muchos más. Esta inteligencia implica la medición y el análisis de múltiples variables, y la capacidad de gestionar y controlar estos dispositivos.
Al mismo tiempo, el sistema está sufriendo una fragmentación de escala en la que agentes pequeños y distribuidos, habilitados por las tecnologías de generación (principalmente solar) y de almacenamiento, están adquiriendo relevancia en una industria tradicionalmente dominada por grandes actores. Aunque en la actualidad la mayoría de los agentes distribuidos representan una pequeña fracción de la oferta de energía, en cuestión de años podrían convertirse en millones de prosumidores (como está ocurriendo en Australia), inyectando datos y energía de una manera que cambiará radicalmente los sistemas y mercados de energía.
El ED-Bank — Banco de los datos de la energía — , es una idea para abordar los desafíos de la transición, como la integración de las energías renovables intermitentes, el costo de la infraestructura inteligente y la gestión de los flujos de energía y datos. El ED-Bank servirá para recoger, proteger y generar valor a partir de los datos de energía. Con esto buscará impulsar la descarbonización, equilibrar eficientemente la generación y la demanda de energía, permitir la respuesta desde la demanda, promover soluciones a las externalidades negativas del uso y la generación de energía (calidad del aire, congestión vial) y proporcionar una plataforma para productos y servicios de energía y movilidad a nivel minorista. Todas estas funciones surgirán de una oferta convincente para que los usuarios finales compartan sus datos y participen.
El ED-Bank
Es el año 2030, Medellín, Colombia. Ana acaba de terminar la universidad y su negocio está despegando así que decidió que era el momento de conseguir un lugar propio para vivir. Alquiló un apartamento y se enteró de que el ED-Bank podría hacerle la vida más fácil, ahorrarle algo de dinero en las facturas de energía e incluso conseguirle algún ingreso adicional. Fue al sitio web y encontró un gráfico como el siguiente explicando de qué se trata el banco.
Ana aprendió que, de acuerdo con la ley, todos sus datos de energía le pertenecen. Sin embargo, algunos datos son de interés público y es su deber como ciudadana compartirlos. La sección verde de la barra representa esos datos básicos (por ejemplo, su consumo agregado y la generación solar) que ella debe revelar a los operadores del sistema para contribuir al funcionamiento eficiente de la red y facilitar los procedimientos de facturación.
Más allá de la sección verde, en caso de que Ana decida inscribirse, el ED-Bank presenta varias ofertas en las que ella puede aceptar compartir datos adicionales de su medidor inteligente, su teléfono móvil y su vehículo eléctrico. También puede establecer las preferencias para el tipo de suministro de energía que desea (por ejemplo, verde, comunitario o local), aceptar recibir solicitudes para cambiar cómo y cuándo usa sus electrodomésticos y acceder a recibir anuncios sobre productos y servicios de energía y movilidad.
La información y acciones adicionales, más allá de los datos básicos de energía, se recompensan según el eje de compensación de valor representado por la sección azul: cuanto más detallada sea la información que comparta y cuanto más acepte interactuar con el ED-Bank, por ejemplo, cambiando el tiempo de uso de los electrodomésticos, más valor podrá generar con sus datos de energía.
La sección naranja representa el límite de privacidad personal. Este límite incluye documentos sensibles, imágenes e información relativa a su intimidad que no es ético que se intercambie o se acceda a ella; también establece límites claros al tipo de peticiones que una entidad externa puede hacerle. Estos límites formarán parte del debate mundial que tomará lugar en los próximos años sobre la medida en que la tecnología y la inteligencia artificial podrán influir en las libertades humanas. La ley establecerá los límites de la sección naranja para proteger la privacidad y el libre albedrío de los usuarios, ya que el comportamiento energético se está volviendo tan representativo de nuestras personalidades e identidad como lo son hoy en día los clics, los likes y las búsquedas en la web.
Ana decidió inscribirse y establecer sus preferencias. Empezó a aprender cómo sus decisiones energéticas significaban no sólo ahorros en la factura de la luz, sino también beneficios adicionales. Ana experimentó con los diferentes ajustes para encontrar la combinación adecuada para ella. Por ejemplo, el ED-Bank le ofreció recompensas para ceder el control del termostato de su apartamento para aumentar o disminuir la temperatura en unos pocos grados según las necesidades de la red eléctrica o la disponibilidad de energía solar. Sin embargo, Ana es algo sensible a la temperatura, por lo tanto, deshabilitó esa opción y estableció las preferencias para recibir sólo recomendaciones y alertas para ahorrar energía. Por el contrario, a Ana no le importó que el ED-Bank le ordenara a su sistema de gestión de energía doméstica cómo regular la nevera o programar su lavadora de ropa, y por eso es recompensada.
Además del uso inteligente de sus electrodomésticos, hay varias opciones interesantes en cuanto a los suministros de energía que están disponibles para Ana. Puede comprar energía de casas vecinas con paneles solares o de una comunidad solar, incluso puede decidir comprar directamente a un amigo o a un centro comunitario. Sin embargo, Ana está ansiosa por apoyar la lucha contra el cambio climático y el desarrollo de las zonas empobrecidas de Colombia, por lo que decidió pagar una tarifa premium por una energía de fuentes renovables, generada en regiones afectadas por el conflicto armado.
Como también hay recompensas por decisiones de movilidad, Ana aceptó participar en un programa de horario de carga para su vehículo eléctrico en el que obtiene recompensas por cargar en ciertas horas y estaciones. También, a través del ED-Bank, recibió un anuncio, promocionando un nuevo servicio de vehículo compartido donde puede ocasionalmente alquilar su vehículo a otros usuarios. El ED-Bank la recompensa por compartir su vehículo eléctrico y usar el transporte público.
Cada mes, Ana recibe su factura a través de una aplicación móvil: un balance de su consumo de energía y el valor generado por sus datos y su comportamiento. Hay meses en los que el balance es positivo, es decir, el valor que genera supera el costo de su suministro de energía. En esos meses no necesita pagar y obtiene recompensas como cupones para cargar su vehículo, viajar en el transporte público de la ciudad o descuentos en productos y servicios ofrecidos a través del ED-Bank.
Ana confía en que su privacidad está protegida, y ha adaptado las funcionalidades del ED-Bank hasta el punto en que se siente cómoda, ahorra dinero y sabe que está teniendo un impacto positivo en la sociedad. Además, es conveniente y sencillo, el asistente de inteligencia artificial del ED-Bank hace la mayor parte del trabajo; le pide a Ana que establezca las preferencias, y luego define y corrige los ajustes óptimos, de modo que Ana no tiene que preocuparse todo el tiempo por sus elecciones, ni entender la complejidad del mercado de energía. Ana se pregunta ¿Cómo puede este sistema valorar su contribución individual a objetivos tan amplios y significativos?
El cerebro y los flujos de valor
El ED-Bank genera valor a través de los datos agregados y las capacidades de respuesta de sus usuarios. El valor creado compensa a los propietarios de los datos, a los generadores de energía y hace que el banco sea un negocio sólido. Las siguientes líneas exploran las sinapsis que podrían permitir al cerebro del ED-Bank funcionar y crear valor.
Comencemos con los ojos y los oídos, los datos de entrada necesarios para que este tipo de modelos funcione. La tecnología de detección avanzada ya está en su lugar. Por ejemplo, la empresa londinense Verv, utiliza sensores de monitoreo de carga no intrusiva de alta resolución para analizar patrones de consumo de energía en escalas de tiempo del orden de millonésimas de segundo. Los sensores de alta granularidad y su sofisticado algoritmo llegan al nivel de predecir el mal funcionamiento en electrodomésticos individuales y de enviar alertas de mantenimiento a sus clientes.
El ED-Bank sería un guardián, protegiendo y administrando la información de medidores, de las aplicaciones de móviles, de los vehículos eléctricos y las estaciones de carga. El sistema tendría que permitir la interoperabilidad de diversas fuentes de datos — las diferentes puertas — , y luego recopilar, procesar, limpiar y analizar cantidades masivas de datos. La agrupación y el descubrimiento de patrones podrían aplicarse para comprender el uso detallado de la energía en tiempo real, las tendencias y modos de transporte. El sistema también debe determinar la capacidad de flexibilidad de los usuarios, es decir, la combinación de sus activos (sus electrodomésticos, vehículos eléctricos, paneles solares, baterías) y su voluntad de modificar su comportamiento.
En este punto, surge una pregunta crítica, ¿de dónde proviene el valor? ¿Quién pagaría por los conocimientos y capacidades proporcionados por el ED-Bank y por qué? Cuando Ana acepta cargar o descargar su vehículo eléctrico en determinadas horas o lugares, y cuando permite que el sistema controle sus electrodomésticos, está ofreciendo un servicio de flexibilidad a la red eléctrica. Su decisión ayuda a evitar la congestión de la red y los picos de demanda que pueden aumentar significativamente los costos de generación, amenazar la continuidad del servicio e incluso poner en peligro la integridad de la red. Por lo tanto, su servicio es valioso para el sistema eléctrico.
En el Reino Unido, por ejemplo, se estima que el mercado de servicios de flexibilidad tiene un valor de alrededor de 2.200 millones de libras esterlinas cada año. En 2020, Piclo Flex, una plataforma digital para el comercio de flexibilidad eléctrica en el Reino Unido, recibió contratos de flexibilidad por valor de 14 millones de libras esterlinas que incluían servicios de almacenamiento, generación y respuesta de la demanda. En Colombia, el Ministerio de Minas y Energía integrará en 2022 un sistema de almacenamiento de energía eléctrica de 50 MW en la región Caribe (conocida por la inestabilidad de la red y los frecuentes apagones). Este proyecto será el primero de este tipo en el país y abre la puerta a servicios de flexibilidad en el sector eléctrico colombiano. El ED-Bank sería un proveedor de servicios de flexibilidad para la red al agregar los activos y la voluntad para participar de sus usuarios (por ejemplo, el vehículo eléctrico y la nevera de Ana).
Pero la flexibilidad es sólo el comienzo. La congestión del tráfico, la calidad del aire y las emisiones de gases de efecto invernadero son externalidades negativas del uso y la generación de la energía que afectan a toda la sociedad. Los gobiernos están empezando a desarrollar y adoptar sistemas que predicen y valoran la reducción económica de estas externalidades. El ED-Bank podría aprovechar estas necesidades sociales y económicas de gran escala y utilizar su base de usuarios para ofrecer soluciones. Por ejemplo, en Medellín, las enfermedades relacionadas con la contaminación del aire le cuestan a la ciudad alrededor de 1,4 mil millones de dólares americanos cada año, el tiempo promedio de permanencia en el tráfico durante el año 2019 fue de 69 horas, y la ciudad tiene que contribuir a los objetivos del país para reducir las emisiones de GEI. El ED-Bank podría ofrecer soluciones a la ciudad promoviendo y recompensando comportamientos deseados en sus usuarios, por ejemplo, desplazar sus horarios de viajes fuera de los picos de contaminación y usar movilidad eléctrica y transporte público. La ciudad podría abordar estos desafíos mediante un enfoque preventivo e inteligente, involucrando a sus ciudadanos, a una fracción del costo actual de sólo enfrentar las consecuencias.
El ED-Bank también funcionará como un agregador de audiencias para promover proyectos energéticos con características únicas, como las comunidades solares, o la generación en zonas empobrecidas o afectadas por el conflicto armado. El etiquetado digital de la energía puede abrir un mercado de suministros de energía diferenciados por sus atributos no monetarios (por ejemplo, el origen, la fuente, el impacto social); de este modo se podría asegurar la viabilidad de proyectos excepcionales que de otro modo no podrían funcionar financieramente. El ED-Bank, en ese mismo sentido, ofrecería un mercado para productos y servicios relacionados con la energía y la movilidad sostenible.
El cerebro del ED-Bank sería un algoritmo capaz de comprender simultáneamente las grandes señales, evaluar las capacidades de sus usuarios, hacer ofertas a la red o a los gobiernos locales, y luego prestar el servicio cumpliendo los acuerdos y preferencias individuales de cada usuario. El algoritmo conectará los resultados globales con las contribuciones individuales de los usuarios como nodos de una red. Cada nodo sería un usuario con diferentes activos, preferencias y probabilidad de cumplir con el comportamiento solicitado que varía según su historial. De esa manera, el algoritmo dibujará algunos trayectos en esta red de usuarios con diferentes grados de incertidumbre que pueden cumplir el resultado en un tiempo específico. El algoritmo evalúa las capacidades en tiempo real para ofrecer un servicio y, al mismo tiempo, pide a cada usuario el comportamiento deseado con una recompensa estimada basada en el resultado final.
De vuelta a la realidad
Parece lejos de la realidad pensar en una entidad como el ED-Bank con las capacidades tecnológicas actuales, especialmente en países en desarrollo como Colombia. Paradójicamente, también se siente inevitable ya que las piezas están en su lugar. La digitalización y la masificación de los recursos energéticos distribuidos son inminentes. Las autoridades colombianas han comenzado a dar los primeros pasos para preparar la revolución digital de la energía en Colombia. Existe una directiva nacional que establece que para el 2030 por lo menos el 75% de los usuarios urbanos de energía tendrán medición inteligente. Desde el punto de vista del mercado, los empresarios e innovadores también están avanzando, NEU — Next Energy Utility — , la primera comercializadora digital de energía en Colombia, ya está funcionando. NEU busca democratizar y digitalizar la energía, para esto permite a sus usuarios comprar energía solar que genera su propia comunidad de prosumidores y ofrece recomendaciones de eficiencia energética basadas en medición inteligente y el historial de consumo del usuario.
En julio de 2020, la Comisión de Regulación de Energía y Gas emitió una resolución para establecer un nuevo actor independiente en el sector, encargado exclusivamente de gestionar y proteger los datos de la energía. Este actor monopolizará en un primer momento los datos de la energía, pero sólo para protegerlos y gestionarlos, no para beneficiarse de ellos. Sin embargo, en el futuro, como lo demuestra la liberalización progresiva del sector, este actor deberá retroceder, establecer las reglas básicas y abrir el mercado de datos de la energía para que entidades como el ED-Bank puedan competir y maximizar el valor generado para los usuarios finales y el sistema.
Mirando el cuadro completo, es poco probable que el ED-Bank sea una sola entidad centralizada y omnipresente. En cambio, será una serie de plataformas diferentes que competirán por la participación de los usuarios, al igual que compiten hoy en día los operadores de telefonía móvil o los minoristas de energía en los mercados liberalizados (con normas estrictas dictadas por las autoridades). Además, los ED-Banks no estarán limitados para los usuarios residenciales. Al igual que Ana, una compañía de taxis puede decidir compartir la información de la actividad de su flota. Una empresa manufacturera podría acordar participar en un programa de horarios de producción óptimos, y obtener recompensas por actualizar su equipo a uno más ecológico y eficiente. Algunos ED-Banks podrían especializarse en el impacto ambiental o social; otros podrían proporcionar sistemas de gestión de energía de lujo y servicios de transporte exclusivos. Algunos podrían ser masivos y representar a grandes segmentos de la población; otros podrían representar a comunidades solares o pequeñas cooperativas; otros podrían actuar para consorcios industriales o para un sindicato de conductores de carga.
Lo que está claro en este momento es que las autoridades deben empezar a trabajar en establecer los límites en la gráfica de los datos de energía. Los reguladores deben definir qué constituye información básica y qué datos y comportamientos pueden ser accesibles y comercializados en el eje azul de compensación del valor (la arena de juego de los ED-Banks). Y lo que es más importante, las autoridades deben contribuir a esa definición global y existencial de los límites de la privacidad y el libre albedrío. Es fundamental que las autoridades piensen en ello de manera proactiva antes de que el mercado tome el control y lo fuerce externamente. La reglamentación debe garantizar la protección del derecho de los usuarios finales: su privacidad y su derecho a ser compensados por sus datos. Al mismo tiempo, debería asegurarse de no sofocar un nuevo mercado que podría impulsar la descarbonización, un entorno urbano limpio y un sector eléctrico sostenible.
De manera similar a la opinión de Yuval Noah Harari sobre la crisis del coronavirus: elegir entre la privacidad y el uso de nuestros datos de energía para hacer una sociedad más sostenible, es una falsa elección. Podemos decidir crear un sistema de energía innovador con cero emisiones de carbono e impulsado por los datos, no instituyendo una vigilancia totalitaria, sino empoderando a los ciudadanos para que actúen.
Artículo escrito por Juan Pablo Cárdenas, Juan Manuel España y Santiago Ortega.
