Блокчейн в энергетике: как по-новому продавать электричество

Как известно, для майнинга требуется огромное количество энергии. Алгоритм консенсуса Proof-of-Work (PoW), который применяется в Bitcoin и на многих других платформах, может функционировать в ASIC-устройствах только с помощью электричества. Прослеживается односторонняя зависимость — крипто-индустрия нуждается в энергетике. Но это не совсем так, ведь блокчейн может полностью изменить структуру энергетического рынка, удешевить стоимость тарифов и убрать посредников в сети.

Для чего использовать блокчейн в традиционной энергетике

Первый случай передачи энергии с помощью блокчейна был зафиксирован в 2016 году, когда один житель Бруклина продал излишки возобновляемой энергии своему соседу с помощью смарт-контракта на Ethereum. После этого многие западные энергетические компании заинтересовались данной технологией. За период со второго квартала 2017 года по март текущего года в энерго-проекты, основанные на блокчейне, было привлечено более $300 миллионов.

Международные энергетические компании разрабатывают проекты, которые в будущем объединят всех потребителей в одну сеть — децентрализованную систему. С помощью смарт-контрактов упростится существующая многоуровневая система, состоящая из производителей электроэнергии, операторов распределительных сетей, операторов-учетчиков, поставщика платежных банковских услуг, трейдеров и самих потребителей. Все транзакции по получению и оплате энергии будут выполняться непосредственно в сети, объединяющей равноправных участников — производителей энергии и потребителя. Благодаря этому электричество станет дешевым.

Кроме того, все сделки станут открытыми. Люди не смогут просрочить платеж за потребление энергии — смарт-контракт будет контролировать исполнение всех транзакций. Система сама заплатит за себя, то есть спишет столько криптовалюты, сколько потребуется за совершение сделки по передаче энергии.

Модели транзакций на блокчейне основаны на том, что вся электроэнергия, поставляемая в электросети, может быть четко отнесена на счета конкретных потребителей в кратчайший промежуток времени. Это означает, что расчет за всю произведенную и потребленную электроэнергию может быть очень точно произведен по переменным ценам. Электричество будет по-прежнему поступать к конечному потребителю непосредственно от ближайшего производителя электроэнергии. База данных, претерпевшая существенное усовершенствование, позволит точно «настроить» операции в сети как на уровне распределения, так и на уровне передачи электроэнергии. Упрощенный процесс взаиморасчетов приведет к снижению объема балансирующей энергии, на который участникам рынка выставляются счета.

Благодаря блокчейну все потоки электроэнергии обеспечатся защитой от постороннего вмешательства. Это позволит сертифицировать электричество, проверять квоты на допустимые выбросы, количество которых регулируется законом. Децентрализованная технология функционирует как база данных о транзакциях, построенная на принципе распределенного реестра, поэтому с помощью блокчейна можно создать универсальный архив для хранения всех данных по выставленным счетам за электроэнергию. Потребители получат расширенные возможности контроля в отношении своих договоров на электроснабжение, а также данных о потреблении электроэнергии. Все записи будут храниться в открытом доступе в блокчейн-реестре, который отрегулирует все вопросы прав собственности и текущее состояние активов — умных интернет-вещей.

Что потребуется для блокчейн-энергетики

Новую технологическую систему целесообразно сочетать с другой инновационной идеей. Поэтому блокчейн-технологию лучше всего применять в тех установках, которые генерируют «зеленую», то есть экологически чистую и неисчерпаемую по человеческим меркам энергию солнца, ветра, луны, воды, гейзеров и так далее. Для адаптации ВИЭ в повседневную жизнь требуется автоматизация системы с помощью специального оборудования нового типа.

Необходимые компоненты энергосистемы на основе блокчейна:

Умный дом — высокотехнологичная система, позволяющая объединить все коммуникации в одну и поставить ее под управление искусственного интеллекта, программируемого и настраиваемого под все потребности и пожелания хозяина.

Умный счетчик — прибор учета электроэнергии с функцией дистанционной передачи данных. Все показания по расходам автоматически снимаются самой системой, затем информация передается на главный сервер. После повсеместного внедрения системы умных счетчиков блокчейн станет инструментом считывания показаний счетчиков и предоставления информации для подготовки счетов за электроэнергию. Ключевым аспектом здесь являются расширенные возможности контроля, которые получат потребители в отношении своих договоров на электроснабжение, а также данных о потреблении электроэнергии. В ЕС поставлена задача — добиться того, чтобы к 2020 году не менее чем у 80 % потребителей были установлены «умные счетчики».

Сенсорная технология — устройства, которые реагируют на прикосновение. В блокчейн-энергосистеме это необходимо для выполнения всех операций по регулированию процессов.

Умные приложения для смартфонов — программы, с помощью которых будет осуществляться контроль и передача энергии. Потребителям нужны автоматизированные программные решения для удобства управления всей системой.

Энерго-проекты, основанные на блокчейне

За период с 2016 года по сегодняшний день в сфере энергетики было создано более 40 блокчейн-проектов, над стартапами по использованию смарт-контрактов работает 120 энергетических компаний во многих странах мира. Приведем примеры первых реализаций идей.

В США

Первый проект на блокчейне в истории энергетики — Brooklyn Microgrid. Разрабатывается компаниями LO3 Energy и ConsenSys. Цель проекта — протестировать, как можно использовать смарт-контракты в проведении операций по продаже электроэнергии от солнечных батарей между соседями. Технология строится на базе Ethereum.

«Все проекты, над которыми мы работаем, четко сфокусированы на появлении распределенной экономики, концепции Peer-to-peer (P2P), на распределении и децентрализации активов в сообществах, руках людей, новой экономики будущего», — говорит сооснователь LO3 Лоуренс Орсини.

Фотоэлектрические энергетические системы, установленные на крышах пяти зданий, участвующих в местном проекте, преобразуют солнечную энергию в электроэнергию. Все объемы электроэнергии, которые не используются непосредственно самими зданиями, продаются пяти соседним домохозяйствам. Все здания объединены в традиционную электросеть, а управление транзакциями и хранение данных о них осуществляется с использованием централизованной блокчейн-системы.

В Германии

Много стартапов по введению смарт-контрактов в энергетику развивается в Германии. Немецкие компании-первопроходцы Slock.it и RWE запустили два проекта, направленных на упрощение системы подзарядки электромобилей. С помощью построения простой модели выставления счетов устранится основной барьер, препятствующий в настоящее время массовому принятию пользователями концепции электромобильности.

«RWE и Slock.it представляет блокчейн как неотъемлемую часть новой серии технологий. Вместе мы изучаем трансформацию электрических транспортных средств с помощью оптимизации транзакции от человека к машинам Machine-to-machine (M2M)», — объясняет суть проекта основатель и главный операционный директор Стефан Туаль.

То есть, если водители будут иметь доступ к станциям подзарядки электромобильного транспорта практически в любом месте, то технология станет общеприменимой. Это упростит систему выставления счетов на станциях подзарядки, расположенных в общедоступных местах. Водитель электромобиля может припарковать электромобиль и уйти по своим делам, в это время машина самостоятельно зарегистрируется в системе станции подзарядки и начнет автоматически заряжаться. После того как водитель уедет с парковки, станция подзарядки выставит счет за потребленную электроэнергию.

В Японии

Блок­чейн может по­мочь привычным для понимания энер­ге­ти­че­ским ком­па­ни­ям. Когда правительство Японии разрешило розничным продавцам продавать избытки «зеленой» энергии, число клиентов энергетической компании Tokyo Electric Power упало на 15%. Поэтому крупнейший поставщик инвестировал в блокчейн-проект Electron, который давно рекламирует преимущества использования технологии блокчейн для модернизации инфраструктуры энергетической отрасли с целью эффективного разделения мощности с большой экономией средств.

«На этапе трансформации возобновляемой энергии миллионы новых активов будут объединяться в энергетические сети на уровне передачи и на распределении. Существует огромная потребность в создании надежной общей инфраструктуры, которая может идентифицировать и записывать свойства этих активов», — поделился своим видением применения блокчейна генеральный директор Electron Пол Эллис.

Используя Ethereum, проект Electron продемонстрировал платформу, имитирующую данные из 53 миллионов точек измерения в отдельных домах от 60 поставщиков энергии, и доказал, что переключатели поставщика энергии могут быть выполнены в 20 раз быстрее, чем текущие скорости коммутации.

В России

Российские ученые на базе Уральского федерального университета в Екатеринбурге в рамках стартапа-акселератора GenerationS разрабатывают умную блокчейн-платформу NS, которая позволит снизить расход электроэнергии. Система сама будет фиксировать все данные по объемам производства энергии и потребления и автоматически выставлять счета.

«Решения, которые сможет предложить платформа, затрагивают не только сегмент конечных потребителей электроэнергии, будь то домохозяйства или более крупные участники, но и производителей и регуляторов. Использование закрытого блокчейна устраняет необходимость в таких посредниках, и взаиморасчеты между поставщиками электроэнергии и ее производителями производятся напрямую», — говорит основатель проекта Ян Койфманн.

Данная разработка уже прошла несколько этапов экспертного отбора и вошла в число участников акселерационной программы трека Power&Energy стартап-акселератора GenerationS от Российской венчурной компании.

Итог

Несмотря на активный и идейный, быстро развивающийся рынок электроэнергетических стартапов, все же существуют некоторые проблемы по внедрению блокчейна в жизнь потребителей.

Во-первых, отсутствие технологической базы в виде солнечных батарей, ветряных мельниц и других приборов генерирования энергии не позволит преобразовать природные потоки для нужд обывателей. Когда в каждом доме появятся новые технологии, тогда люди смогут использовать блокчейн для собственных целей.

Во-вторых, из-за неопределенного юридического статуса всей крипто-индустрии государственные энергетические компании не могут в полной мере реализовать проекты, основанные на смарт-контрактах в связи с возрастающими репутационными рисками, сбоями в системе, гарантиями работы и прочими аспектами, которые могут повлиять на функционирование электросетей.

В-третьих, блокчейн-проекты пока находятся в зачаточном состоянии, поэтому конечное использование технологии может отличаться от нынешних экспериментов применения. Никто не может гарантировать реализацию проектов именно в той форме, в которой они задумываются. Если сфера будет работать на устранение этих аспектов, то вся энергетическая система мира перейдет на новый эволюционный уровень своего развития.