Come la blockchain può democratizzare l'energia verde

Immagina di acquistare un pannello solare da un negozio di ferramenta, montandolo sul tuo tetto, poi vendendo l'elettricità verde che produci a un prezzo da te stabilito.

È anche possibile? Alcune aziende sicuramente la pensano così. Queste startup stanno sfruttando il potere delle blockchain per democratizzare l'energia verde.

Prima che tu possa capire come le blockchain fanno parte della soluzione, devi prima sapere alcune cose sul mercato dell'elettricità verde.

Oggi, revisori indipendenti valutano i produttori di energia rinnovabile e certificano la loro elettricità come "verde". Questi produttori possono quindi vendere certificati di energia rinnovabile (REC) ai consumatori che desiderano acquistare energia verde.

È così che aziende come Apple e Google possono dire di essere ecologiche al 100%. Non stanno generando la propria elettricità verde, ma acquistando certificati da produttori di energia verde.

Certo, l'energia effettiva che usano non è sempre verde. Finché ogni unità di energia che consumano corrisponde a un REC acquistato, l'energia verde sta soppiantando l'energia ad alta intensità di carbonio. Un mercato per i REC crea un forte segnale per gli investimenti nella generazione di elettricità verde.

Alcune aziende alimentano alcune o tutte le loro operazioni utilizzando Power Purchase Agreement (PPA). Questo li impegna ad acquistare una certa quantità di energia a un certo prezzo dai produttori di energia rinnovabile in tempi di circa 20 anni o giù di lì. I PPA riducono il rischio per i produttori garantendo il ritorno sull'investimento, creando così una forte motivazione per investimenti a lungo termine nella generazione verde.

Entrambi questi approcci, però, discriminare i piccoli produttori di elettricità verde.

Non è facile generare verde

Il processo di certificazione per i REC è macchinoso e costoso, con controlli fisici, quindi non ha senso per i generatori verdi a conduzione familiare. Allo stesso modo, I PPA possono essere negoziati solo da grandi produttori di verde.

Per questi due motivi, i generatori verdi su piccola scala devono accontentarsi del prezzo pagato dalla loro utenza locale. Questo prezzo può essere volatile a causa dell'ingerenza dei legislatori e delle stesse società di servizi. Così, i piccoli generatori sono esposti a livelli di rischio più elevati rispetto a quelli più grandi.

E se potessimo ridurre il costo della certificazione, eliminare audit onerosi ed evitare controlli sui prezzi non di mercato, in modo che anche un generatore verde su piccola scala possa ridurre i rischi degli investimenti?

Questo è ciò che forniscono aziende come PowerLedger in Australia e LO3 Energy a Brooklyn. Usano blockchain per archiviare certificati di generazione creati da contatori a prova di manomissione collegati ai pannelli solari.

Queste blockchain memorizzano anche i record delle transazioni quando i certificati vengono scambiati, in modo che la stessa unità di generazione non possa essere rivenduta. Eliminando i revisori dei conti, costi di transazione e regolamentazione dei prezzi, questa soluzione rende interessante l'investimento nelle energie rinnovabili anche per i piccoli operatori.

Un problema di scala

Sfortunatamente, questo approccio ha un problema di scala.

Le blockchain odierne non possono supportare l'aggiunta di più di qualche centinaio di certificati o operazioni (le chiameremo entrambe "transazioni") al secondo. Questo perché i server blockchain devono concordare il contenuto di ciascun blocco, nonostante l'errore del server e della comunicazione e la presenza di server dannosi. Questo è il noto e difficile “problema del consenso”. A causa di questo problema, la scala necessaria per supportare centinaia di milioni di pannelli solari è oltre la portata dell'attuale tecnologia blockchain.

Ad esempio, Bitcoin, la blockchain più conosciuta, supporta solo circa 10 transazioni al secondo e HyperLedger, La soluzione concorrente di IBM, sotto 1, 000 transazioni al secondo. Un sistema REC democratico genererebbe transazioni a una velocità centinaia di volte più veloce.

I miei colleghi dell'Università di Waterloo hanno recentemente escogitato una nuova soluzione al problema del consenso chiamata Canopus.

Canopus tiene conto della posizione di un server sul cloud Internet, riducendo al minimo la comunicazione tra server geograficamente distanti. Mantenendo la maggior parte delle comunicazioni locali e veloci, I server blockchain possono elaborare molti più record di transazioni ogni secondo rispetto a un protocollo di consenso tradizionale che non tiene conto della posizione. Questo miglioramento della scalabilità consente anche ai generatori verdi a conduzione familiare di ottenere certificati e partecipare a transazioni energetiche.

Un milione di transazioni al secondo

Attualmente stiamo costruendo un prototipo di blockchain utilizzando Canopus che speriamo possa gestire più di un milione di transazioni al secondo. Nella nostra soluzione, i contatori intelligenti collegati ai pannelli solari inviano i REC ai broker. I consumatori possono acquistare questi REC utilizzando i propri broker.

In caso di successo, il nostro lavoro incoraggerà i proprietari di case e le piccole imprese a investire nelle tecnologie delle energie rinnovabili per diventare generatori verdi. Incoraggerebbe anche i consumatori di elettricità dell'Ontario a diventare verdi al 100%, proprio come Apple e Google.

Infatti, poiché la blockchain non conosce confini, il nostro sistema potrebbe consentire ai generatori verdi nei paesi in via di sviluppo assolati di recuperare i loro investimenti nella generazione verde vendendo REC ai consumatori di tutto il mondo. Certo, ciò richiede il posizionamento di server blockchain in ogni regione del mondo, ma questo può essere fatto facilmente utilizzando l'infrastruttura del data center esistente.

Ciò ridurrebbe l'impronta di carbonio globale, e sarebbe più efficiente, quindi meno costoso, rispetto all'installazione di pannelli solari nei paesi del nord poveri di sole.

Le blockchain sono anche per i veicoli elettrici

Lo sviluppo di un sistema scalabile, La blockchain energetica a prova di manomissione e accessibile a livello globale consentirebbe altre transazioni energetiche.

I veicoli elettrici a emissioni zero (EV) consentono ai consumatori di utilizzare l'elettricità invece della benzina per soddisfare le proprie esigenze di trasporto. Mentre i consumatori ottengono incentivi per l'acquisto di veicoli elettrici, non ne ricevono nessuno per azionarli.

Blockchain consente di premiare i proprietari di veicoli elettrici per il funzionamento dei loro veicoli elettrici, o fornire servizi accessori alle utenze, rendendo i veicoli più convenienti. I proprietari di veicoli elettrici potrebbero essere ulteriormente ricompensati se ricaricassero le proprie auto con elettricità verde.

Vicino alla realtà?

Sebbene la tecnologia per costruire blockchain scalabili esisterà presto, un problema è che alcune giurisdizioni, compreso l'Ontario, dare alle società di distribuzione locali uno stretto controllo sull'integrazione della generazione verde per garantire la stabilità della rete.

Sebbene ciò sia certamente necessario, non c'è bisogno intrinseco che i generatori verdi siano legati a un piano tariffario obbligatorio a livello provinciale come lo schema microFIT. La provincia dovrebbe consentire ai produttori di vendere la loro elettricità al miglior offerente, proprio come qualsiasi altro produttore.

Dobbiamo anche costruire, distribuire e valutare criticamente prototipi su piccola scala di sistemi di energia transattiva basati su blockchain in modo che possiamo imparare facendo.

Poiché i costi dell'energia solare ed eolica continuano a diminuire e le tecnologie di stoccaggio dell'energia raggiungono la maturità, sta diventando possibile allontanarsi dalla produzione di elettricità ad alta intensità di carbonio e dai veicoli a benzina.

Democratizzare l'implementazione di queste tecnologie utilizzando blockchain energetici scalabili sarà, speriamo, accelerare questa importante trasformazione della società.