فناوری بلاکچین انقلابی عظیم در حوزه های مختلف بوجود آورده است و با توجه به پتانسیل بالای آن در صنایع مختلف، قصد داریم در یک مقاله و در سه بخش کاربردهای مختلف این فناوری در صنعت برق را بررسی، پروژه های در حال اجرای در این حوزه را معرفی و چالش ها و محدودیت های پیش روی این فناوری به منظور استفاده در صنعت برق را ارزیابی کنیم.

1. معرفی:

در سال های گذشته با بازاری در سطح جهانی رو به رو بوده ایم که توسط فناوری بلاکچین و کاربردهای آن ایجاد شده است. این بازار ابتدا با بیتکوین شناخته شد که اولین رمزارز بر پایه بلاکچین بود که به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفت. به مرور زمان استفاده از این فناوری گسترش یافت تا اتریوم متولد شد و با معرفی مفاهیمی از جمله قراردادهای هوشمند باعث گسترش فناوری بلاکچین شد. در سال 2017 رمزارزهایی که از بلاکچین اتریوم استفاده می کردند به بیش از 1000 عدد رسیدند [1]. ICOها توانستند جایگزین خوبی برای صندوق های سرمایه گذاری باشند که تعداد آنها در سال 2017 به بیش از 210 عدد می رسید و سرمایه ای بالغ بر 3میلیارد یورو جذب کردند که این عدد در سه ماهه اول سال 2018 به 8/4 میلیارد یورو می رسید [2].

     فناوری بلاکچین در سالیان اخیر توانست توجهات را در بخش آکادمیک و صنعت به خود جلب کند. این فناوری می تواند انجام یک تراکنش را تایید کند؛ این تاییده برخلاف سیستم های سنتی توسط یک نهاد تایید و ثبت نمی شود بلکه از طریق تعداد زیادی از تایید کنند ها، تایید شده و در یک سیستم توزیع شده ثبت می شود. در واقع فناوری بلاکچین امکان انجام مبادلات فی مابین را بدون نیاز به اعتماد به طرف سوم میسر کرد.

     با توجه به شناسایی پتانسیل بالای فناوری بلاکچین در صنعت برق بسیاری از کمپانی ها در پروژه های مرتبط به استفاده از فناوری بلاکچین در صنعت برق، سرمایه گذاری کرده اند. اولین مبادلات انرژی بر بستر بلاکچین در سال 2014 صورت گرفت [3]. تا مارچ 2018 حدود 122 سازمان در حوزه انرژی وارد فناوری بلاکچین شده اند و 40 پروژه که به صورت رسمی اعلام شده اند، در حال توسعه می باشند. بین سه ماهه دوم سال 2017 و سه ماهه اول 2018 از طریق صندوق های سرمایه گذاری و همچنین ICOها، سرمایه گذاری بالغ بر 240 میلیون یورو در حوزه انرژی بر پایه بلاکچین، شده است [4]. پروژه های فعال در این حوزه به دنبال ارزش آفرینی در بازارهای خرد و کلان برق، بازارهای انتقال انرژی به صورت فرد به فرد، آماده سازی سرویس هایی به منظور منعطف کردن شبکه، شارژ وسایل نقلیه الکتریکی، امنیت شبکه و ایجاد بازارهایی به منظور کمک به محیط زیست ( گسترش استفاده از انرژی های تجدید پذیر) می باشند.

شکل 1: پتانسیل بالای فناوری بلاکچین در صنعت برق

شکل 1: پتانسیل بالای فناوری بلاکچین در صنعت برق


2. کاربرد فناوری بلاکچین در صنعت برق:

در این بخش راجع به چگونگی کارکرد چند نمونه از پروژه های فعال در زمینه کاربرد فناوری بلاکچین در صنعت برق بحث و پتانسیل ارزش آفرینی این فناوری برای مصرف کنندگان شبکه برق بررسی می شود.

1.2 مبادلات کلان انرژی:

مبادلات کلان برق و گاز بر روی پلتفرم های آنلاین و یا در کارگزاری ها بعد از مشورت های لازم در جهت رسیدن به قیمت مطلوب، انجام می شود. بعد از انجام مبادله، هردو طرف معامله کننده اطلاعات تراکنش خود را در یک سیستم به نام  Energy Trading and Risk Management) ETRM) به ترتیب وارد می کنند و تا تکمیل شدن ثبت اطلاعات از جانب طرف مقابل یا کارگزاری مربوطه منتظر می مانند؛ این مرحله از طریق روش های سنتی مانند فکس و ایمیل و یا روش European Federation of Energy Traders) EFETnet) در اروپا به پایان می رسد. بعد از آن، یک سیستم انتقال برق یا Transmission System Operator) TSO)، برق مبادله شده را انتقال داده و ارزش مورد توافق به حساب بانکی مورد نظر منتقل می شود. در آخر هر دو مبادله کننده جزئیات تراکنش را به منظور ثبت به بازرسین مربوطه اعلام می کنند.

     در این نوع معاملات از سیستم های ارتباطی غیر کارآمد استفاده می شود بنابراین باعث بالا رفتن هزینه تراکنش و زمان مبادله انرژی می شود. فناوری بلاکچین می تواند در مبادلات با حجم بالا به وسیله بوجود آوردن پلتفرم های مبتنی بر بلاکچین از هزینه های اضافی که صرف واریز پول در بانک ها و کارگزاری ها می شود، جلوگیری کند. همچنین پلتفرم های مبتنی بر بلاکچین شفافیت مورد نظر بازرسین مربوطه را خواهد داشت و زمان انجام معاملات در سطح کلان را کاهش خواهد داد. علاوه بر این، پلتفرم های مبتنی بر بلاکچین با کاهش هزینه و زمان یک معامله باعث توجیه پذیر بودم معاملات در حجم پایین تر هم می شود.

     چند پروژه بر روی پلتفرمی به منظور کاهش هزینه های معاملات کلان در بازار انرژی کار می کنند که می توان به Enerchain از کمپانی Ponton و همچنین Interbit از کمپانی BTL اشاره کرد. کمپانی Ponton که فعال در اتوماسیون بازار انرژی می باشد، در حال توسعه Enerchain می باشد که این یک پلتفرم مبتنی بر بلاکچین است و به هیچ صرافی یا کارگزاری متمرکزی مرتبط نیست. این پلتفرم به معامله گران در حوزه مبادلات کلان انرژی، اجازه می دهد تا به صورت ناشناس پیشنهادهای خود را در یک قسمت غیرمتمرکز ثبت کنند تا دیگر معامله گران از آن استفاده کنند [5]. در حال حاضر حجم مبادلات انرژی در این پلتفرم نسبت به مبادلات انرژی در اروپا بسیار پایین است اما این پلتفرم در حال گسترش می باشد. این پلتفرم ابتدا در سال 2017 به صورت کنسرسیومی متشکل از 15 شرکت اروپایی در حوزه انرژی شروع به کار کرد و تا آپریل 2018 به 42 شرکت فعال در این پلتفرم رسیده است.

     شرکت BTL به منظور اصلاح مبادلات کلان انرژی در حوزه نفت و گاز با همکاری شرکت های Wien Energy و BP و Eni Trading & Shipping و دیگر کمپانی های اروپایی، اقدام به راه اندازی پلتفرم مبتنی بر بلاکچین خود با نام Interbit، کرده است. این پلتفرم امکان برقراری دوطرفه را از طریق یک بلاکچین فرعی بین هر دو شرکت معامله کننده، فراهم می کند که تمام این بلاکچین های فرعی به یک بلاکچین اصلی متصل می شوند. این راه کار مبتنی بر بلاکچین ارائه شده توسط شرکت BTL به OneOffice نیز شهرت یافته است [6].

2.2 بازارهای خرده فروشی برق

مشابه بازارهای کلان مبادلات انرژی، در بازارهای خرد هم فناوری بلاکچین قادر به افزایش کارامدی با استفاده از رمزارزها به عنوان ارزشی برای پرداخت هزینه ها، خواهد بود. با استفاده از پرداخت های آنی در مبادلات خرد و استفاده از قراردادهای هوشمند در حوزه حسابرسی مبادلات، می توان هزینه ها را در بازارهای خرده فروشی برق پایین آورد. علاوه بر این شفافیت پلتفرم های مبتنی بر بلاکچین ویژگی بسیار مناسبی برای تامین کنندگان انرژی می باشد. دو استارت آپ +Grid و Drift در این حوزه فعال هستند.

     استارت آپ Drift در حال توسعه یک پلتفرم مبتنی بر بلاکچین است که این اجازه را می دهد تا همانند یک پلتفرم رقابتی برای تامین کنندگان برق در یک بازار بدون محدودیت فعالیت کنند [7]. پلتفرم Drift بیشترین استفاده را از فناوری دفترکل توزیع شده، یادگیری ماشین و مبادلات آنی به منظور متصل کردن تامین کنندگان برق مستقل با مصرف کنندگان مسکونی و کمپانی های کوچک و متوسط، کرده است. در این پلتفرم قبوض کاربر بعد از یک دوره 7 روزه با تمام جزییات که شامل اطلاعات کامل هزینه ها و تامین کننده برق، ارائه می شود. همچنین به کاربران یک پروفایل اختصاص داده می شود و این امکان وجود دارد که بین تامین کنندگان برق با پایین ترین قیمت و تامین کنندگان برق با انرژی پاک (برق تولید شده بدون انتشار گاز کربن می باشد) انتخاب کنند.

    استارت آپ +Grid در حال توسعه یک پلتفرم بر مبنای بلاکچین اتریوم است که در حوزه خرید فروش های خرد انرژی الکتریکی در یک بازار بدون محدودیت فعالیت می کند [8]. به وسیله قبوض و پرداخت های الکترونیکی، +Grid قصد دارد تا به آرامی بازارهای خرد و کلان انرژی الکتریکی را به هم متصل و یکپارچه کند. این پروژه در فاز اولیه به عنوان روش پرداخت آنی برای خانه های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد که می تواند بعد از 15 تا 60 دقیقه (با توجه به بازار مصرف)  هزینه برق مصرفی کاربر را پرداخت کند. این عمل به وسیله قراردادهای هوشمندی که بر بستر بلاکچین اتریوم نوشته شده و با توکن BOLT که در یک کیف پول الکتریکی کاربر نگهداری شده، محقق می شود. BOLT یک توکن با ارزش ثابت به مقدار یک دلار انرژی الکتریکی در پلتفرم +Grid می باشد.

     در شکل 2 شماتیک بازارهای خرد و کلان انرژی الکتریکی به طور کلی نشان داده شده است.

شکل2: شماتیک بازارهای خرد و کلان انرژی الکتریکی

شکل2: شماتیک بازارهای خرد و کلان انرژی الکتریکی

3.2 بازارهای محلی فرد به فرد:

فناوری بلاکچین می تواند این امکان را بوجود بیاورد که تولید کنندگان و مصرف کنندگان محلی تحت عنوان یک بازار مشترک در مقیاس کوچک، انرژی الکتریکی را مبادله کنند. فعال کردن بازارهای محلی از طریق فناوری بلاکچین باعث از بین رفتن استرس های شبکه انتقال برق، کاهش هزینه های شبکه انتقال برق، بهبود اقتصادی تامین کنندگان برق در مقیاس کوچک از طریق انرژی های تجدیدپذیر، افزایش و بهبود گزینه های انتخاب برای مصرف کنندگان انرژی الکتریکی و ایجاد شفافیت بیشتر برای تامین کنندگان انرژی الکتریکی می شود. در حال حاضر بیشترین سرمایه گذاری در این بخش انجام شده است به طوری که طبق یک تحقیق 57% از کل سرمایه گذاری ها در حوزه استفاده از فناوری بلاکچین در صنعت برق، مربوط به راه اندازی و بهبود بازارهای انرژی فرد به فرد می باشد که باعث افزایش شفافیت و سرعت در تایید تراکنش ها می شود.

    در این حوزه پروژه ریز شبکه بروکلین که توسط شرکت LO3 Energy توسعه داده شد را می توان از اولین فعالیت ها معرفی کرد که به وسیله فناوری بلاکچین و قراردادهای هوشمند انرژی الکتریکی به صورت محلی مبادله می شود [9]. پروژه ریز شبکه بروکلین بر بستر بلاکچین اتریوم می باشد و با پلتفرم مخصوص بازار انرژی خود، تولیدکنندگان و مصرف کنندگان را به منظور مبادله انرژی الکتریکی که به صورت محلی تولید شده، متصل می کند. قراردادهای هوشمند به منظور توکنیزه کردن انرژی الکتریکی اضافی که توسط تولیدکنندگان تولید شده به کار برده می شوند؛ این توکن ها به صورت فرد به فرد در پلتفرم مخصوص این بازار محلی مبادله انرژی در ازای مبادله انرژی الکتریکی خرید و فروش می شود. این پروژه در ابتدا با متصل کردن 5 خانه مجهز به پنل های خورشیدی و 5 خانه به عنوان مصرف کننده در سال 2016 اولین تراکنش انرژی خود را انجام داد. این پروژه در انتهای سال 2017 شامل 60 سایت خورشیدی و 500 مصرفن کننده می باشد [10].

     در اتریش شرکت های Verbund و Salzburg AG یک پلتفرم مبتنی بر بلاکچین فرد به فرد را توسعه داده اند که این امکان را برای مستاجران فراهم می کند تا انرژی الکتریکی تولیده شده از طریق پنل های خورشیدی در سقف خانه های خود را از طریق یک نرم افزار توزیع شده اندرویدی بر روی تبلت خود به فروش برسانند [11]. این مبادلات بر روی بلاکچینی که از جانب مستاجران سازمان دهی می شود، ذخیره شده و بعد از آن اپراتور شبکه برق این اطلاعات را جمع آوری کرده و در قبض شخصی خانه های مصرف کننده اعمال می کند.

     یکی دیگر از اینگونه پروژه ها، پروژه مبتنی بر بلاکچین Jouliette نام دارد که با همکاری میان شرکت Amesterdam’s De Ceuvel، Dutch DSO Alliander و جمعی از مهندسین برق و توسعه دهندگان بلاکچین شکل گرفت. این سایت شامل 16 ساختمان، پنل های فتوولتاییک در سقف ها، انواع مختلفی از لوازم خانگی و کسب و کارها و یک ریز شبکه برق مشترک می باشد [12]. این پروژه در سپتامبر سال 2017 راه اندازی شد. این ریز شبکه از توکن Jouliette به منظور جایزه دادن به تولید کننده محلی، مدیریت و به اشتراک گذاشتن انرژی تولید شده در ریز شبکه استفاده می کند.

شکل3: فناوری بلاکچین امکان تبادل انرژی الکتریکی بین تولید کنندگان و مصرف کنندگان محلی تحت عنوان یک بازار مشترک در مقیاس کوچک را بوجود می­آورد

     تا اینجا با 3 مورد از کاربردهای فناوری بلاکچین در صنعت برق آشنا شدیم و پروژه های فعال در آن ها را معرفی کردیم. در بخش های بعدی این مقاله موارد استفاده دیگر فناوری بلاکچین در صنعت برق را معرفی خواهیم کرد.


گردآورنده مقاله: کاوه بابایی