Il y a trois ans, Trialog a étudié l’applicabilité de la technologie blockchain (une technologie de stockage et de transmission d’informations, transparente, sécurisée, et fonctionnant sans organe central de contrôle) dans les réseaux électriques intelligents à travers un démonstrateur Trilab. Cette étude s’est concentrée sur l’utilisation de la blockchain pour suivre les sessions de charge des véhicules électriques et traiter les transactions en utilisant des “smart contracts”. Depuis lors, la réutilisation de cette technologie a été envisagée dans le cadre du projet européen SENDER pour intégrer une nouvelle fonction de traçabilité et d’assurance dans notre système de gestion de l’énergie Troca. Après une étude plus poussée, il a cependant été décidé d’utiliser la technologie des Public Key Infrastructure (PKI). Cet article vise à détailler le processus de réflexion ayant conduit à cette décision et à revenir sur notre expérience lors de l’étude de la technologie de la blockchain.
Les besoins du projet SENDER
Le projet SENDER a pour objectif d’impliquer les petits consommateurs résidentiels et les propriétaires de véhicules électriques et les transformer en acteurs actifs de l’écosystème grâce à leur participation à des programmes de demand response (Gestion flexible de la demande). Il a donc pour objectifs :
- L’engagement des consommateurs locaux, en particulier des ménages individuels, pour les intégrer aux programmes de flexibilité.
- L’identification des habitudes de consommation et la prévision de la consommation d’énergie afin d’optimiser l’utilisation des énergies renouvelables dans le réseau électrique.
Le plan pour l’identification des profils de flexibilité du projet SENDER a été conçu et construit à partir de trois composants indépendants, l’un d’eux étant le système de gestion de la charge des véhicules électriques axé sur les véhicules électriques et les bornes de recharge1. Ce système est responsable de l’extraction de ressources de flexibilité des véhicules électriques et du calcul du planning de charge des véhicules électriques en fonction de potentielles contraintes externes (liées à l’infrastructure de charge, aux capacités des véhicules électriques, aux préférences des utilisateurs et aux capacités du réseau). Le système de gestion de la charge de véhicules électriques développé par Trialog (Troca) fait partie du système de gestion de la charge des véhicules électriques du projet SENDER, censé contrôler la charge flexible des véhicules électriques pour adapter leur profil de charge aux conditions opérationnelles du réseau. Cela répond au cas d’usage consistant à faire participer les véhicules électriques aux services de support des opérations de flexibilité du réseau électrique1.
Le besoin d’assurance et de traçabilité
La version actuelle de Troca est capable de définir et faire appliquer des profils de charge en utilisant des informations provenant de données de comptage et en tenant compte des contraintes posées par les stations de charge et la capacité du réseau. Cependant, Troca n’est pas encore capable de vérifier l’authenticité des données de comptage, de consommation et des offres de flexibilité. L’absence de cette fonctionnalité de vérification expose le système à une potentielle corruption des données, pouvant conduire à l’application de pénalités par les autres parties prenantes, en cas d’incapacité à remplir de manière précise les critères de flexibilité définis contractuellement. Par conséquent, il est important d’améliorer les capacités de Troca dans les domaines de la traçabilité et de l’assurance. Ces fonctionnalités sont impératives pour disposer d’un environnement sûr et transparent où la légitimité des données et des transactions est assurée, atténuant ainsi le risque de pénalités et favorisant la confiance entre les parties prenantes.
Par conséquent, les aspects à adresser dans Troca sont les suivants :
TABLE 1. ASPECTS À AMÉLIORER DANS TROCA
Comment y répondre : une solution blockchain ?
Une première possibilité envisagée était d’utiliser la blockchain et les smart contracts afin d’inclure l’assurance et la traçabilité pour les offres et les activations de flexibilité dans le Smart Charging EMS. Initialement, cette idée était considérée comme idéale pour deux raisons 1:
1) La blockchain offre un registre inviolable dans lequel les activations de flexibilité et/ou les données de comptage pourraient être stockées.
2) Une fois approuvés, les smart contracts pourraient garantir une base de données partagée permettant aux autres parties d’accéder à l’historique et d’identifier les sources de chaque donnée.
Après une étude de la technologie blockchain, elle a été mise de côté en raison des problèmes résumés dans le tableau 2. Il a de plus été précisé que même si les données ne peuvent pas être altérées une fois stockées dans la blockchain, la validité des données d’entrée ne peut pas être garantie.
TABLEAU 2. Etude de l’intégration de la technologie blockchain [1]
Comment y répondre : Solution alternative implémentée
La solution blockchain était une bonne candidate pour les fonctionnalités d’assurance et de traçabilité au sein d’un système de gestion d’énergie. Néanmoins, un échange direct de flexibilité entre Troca (l’EMS de Trialog pour le pilotage de la charge de véhicules électriques) et le gestionnaire de flexibilité (agrégateur) était aussi nécessaire.
Afin de réaliser cet échange direct, le OpenADR (Open Automated Demand Response) est envisagé, car c’est un protocole de demand response efficace et standardisé pour des communications sécurisées. De plus, afin d’améliorer la fiabilité et d’assurer l’intégrité des données, l’ajout d’une infrastructure de clés publiques (PKI)[1]est considéré.
Par conséquent, un changement de solution a été proposé. Le tableau 3 montre les besoins auxquels la solution initiale ne répond pas, par rapport à la solution utilisant OpenADR avec PKI :
Conclusion
L’approche de la solution Troca envers l’assurance et la traçabilité a été définie de manière à assurer l’intégrité des données et cultiver la confiance entre les parties prenantes. La blockchain a été envisagée dans un premier temps, mais une étude approfondie a révélé des problèmes, comme la consommation d’énergie, la la difficulté du passage à l’échelle, et des incertitudes vis-à-vis de l’implémentation d’un système blockchain. Par conséquent, une approche alternative a été retenue: renforcer OpenADR avec une infrastructure de clés publiques (PKI). Cette solution intégrée facilite non seulement les communications de demand response sécurisées et standardisées, mais elle assure aussi l’intégrité des données via le cryptage et la gestion des clés cryptographiques par des certificats.
Les efforts de Trialog s’appuient sur des choix technologiques rationnels adaptés à l’évolution des besoins du secteur de l’énergie. En priorisant la traçabilité et l’assurance, Trialog réaffirme son engagement pour la construction d’un écosystème de l’énergie sécurisé et transparent permettant l’échange de données fiable, la sécurisation des transactions et la confiance des parties prenantes.
Actuellement, la solution est en cours d’implémentation avec l’intégration réussie des fonctions standards d’OpenADR qui permettent l’échange de données de comptage entre les parties prenantes (les partenaires du projet SENDER). En parallèle, des développements sont en cours pour améliorer la traçabilité et l’assurance de la flexibilité à travers la mise en place d’infrastructures de clés publiques (PKI) et d’un système d’audit des registres.
[1] Jimenez Bejarano Diana Elizabeth. Study and implementation of Traceability and Assurance for Flexibility integration with EV Charge Energy Management System. Trialog. September 2022
