Wie Blockchain Ökostrom demokratisieren kann

Stellen Sie sich vor, Sie kaufen ein Solarpanel in einem Baumarkt, Montage auf Ihrem Dach, dann den von Ihnen produzierten Ökostrom zu einem von Ihnen festgelegten Preis verkaufen.

Ist das überhaupt möglich? Einige Unternehmen denken sicherlich so. Diese Startups nutzen die Kraft von Blockchains, um grünen Strom zu demokratisieren.

Bevor Sie verstehen können, wie Blockchains Teil der Lösung sind, Sie müssen zunächst ein paar Dinge über den Ökostrommarkt wissen.

Heute, Unabhängige Auditoren bewerten Erzeuger erneuerbarer Energien und zertifizieren ihren Strom als „grün“. Diese Produzenten können dann Renewable Energy Certificates (RECs) an Verbraucher verkaufen, die Ökostrom kaufen möchten.

So können Konzerne wie Apple und Google sagen, dass sie zu 100 Prozent grün sind. Sie erzeugen keinen eigenen Ökostrom, sondern den Kauf von Zertifikaten von Ökostromproduzenten.

Natürlich, die tatsächliche Energie, die sie verbrauchen, ist nicht immer grün. Solange jede von ihnen verbrauchte Energieeinheit mit einer gekauften REC übereinstimmt, Grüne Energie verdrängt kohlenstoffintensive Energie. Ein Markt für RECs setzt ein starkes Signal für Investitionen in die Ökostromerzeugung.

Einige Unternehmen betreiben einen Teil oder alle ihrer Operationen mithilfe von Power Purchase Agreements (PPAs). Dies verpflichtet sie, über einen Zeitraum von etwa 20 Jahren eine bestimmte Menge Energie zu einem bestimmten Preis von Erzeugern erneuerbarer Energien zu beziehen. PPAs reduzieren das Risiko für Generatoren, indem sie eine Kapitalrendite garantieren, Dies schafft eine starke Motivation für langfristige Investitionen in die grüne Erzeugung.

Beide Ansätze, jedoch, diskriminieren kleine Erzeuger von Ökostrom.

Grün zu erzeugen ist nicht einfach

Der Zertifizierungsprozess für RECs ist umständlich und teuer, mit physischen Audits, Es macht also keinen Sinn für grüne Generatoren für Mama und Papa. Ähnlich, PPAs können nur von großen grünen Generatoren ausgehandelt werden.

Aus diesen beiden Gründen kleine grüne Generatoren müssen mit jedem Preis auskommen, den ihr lokaler Versorger ihnen zahlt. Dieser Preis kann aufgrund von Einmischungen des Gesetzgebers sowie der Versorgungsunternehmen selbst volatil sein. Daher, kleine Generatoren sind einem höheren Risiko ausgesetzt als größere Player.

Was wäre, wenn wir die Zertifizierungskosten senken könnten, eliminieren Sie lästige Prüfungen und vermeiden Sie nicht marktgerechte Preiskontrollen, damit selbst ein kleiner grüner Generator das Risiko von Investitionen verringern könnte?

Dafür sorgen Unternehmen wie PowerLedger in Australien und LO3 Energy in Brooklyn. Sie verwenden Blockchains, um Erzeugungszertifikate zu speichern, die von manipulationssicheren Zählern erstellt werden, die an Solarmodulen angebracht sind.

Diese Blockchains speichern auch Transaktionsaufzeichnungen, wenn die Zertifikate gehandelt werden, so dass dieselbe Generationseinheit nicht weiterverkauft werden kann. Durch die Eliminierung von Wirtschaftsprüfern, Transaktionskosten und Preisregulierung, Diese Lösung macht Investitionen in erneuerbare Energien auch für kleine Player attraktiv.

Ein Skalierungsproblem

Bedauerlicherweise, Dieser Ansatz hat ein Skalierungsproblem.

Die heutigen Blockchains können nicht mehr als ein paar hundert Zertifikate oder Trades (wir nennen sie beide „Transaktionen“) pro Sekunde unterstützen. Dies liegt daran, dass Blockchain-Server sich auf den Inhalt jedes Blocks einigen müssen. trotz Server- und Kommunikationsausfall und dem Vorhandensein bösartiger Server. Das ist das bekannte und schwierige „Konsensproblem“. Wegen dieses Problems, Der Umfang, der erforderlich ist, um Hunderte von Millionen von Sonnenkollektoren zu unterstützen, übersteigt die Reichweite der aktuellen Blockchain-Technologie.

Zum Beispiel, BitCoin, die bekannteste Blockchain, unterstützt nur etwa 10 Transaktionen pro Sekunde und HyperLedger, Konkurrenzlösung von IBM, unter 1, 000 Transaktionen pro Sekunde. Ein demokratisches REC-System würde Transaktionen hundertmal schneller generieren.

Meine Kollegen von der University of Waterloo haben kürzlich eine neue Lösung für das Konsensproblem namens Canopus entwickelt.

Canopus berücksichtigt den Standort eines Servers in der Internet-Cloud, Minimierung der Kommunikation zwischen geografisch entfernten Servern. Indem die meisten Kommunikationen lokal und schnell gehalten werden, Blockchain-Server können pro Sekunde weit mehr Transaktionsdatensätze verarbeiten als ein herkömmliches Konsensprotokoll, das den Standort nicht berücksichtigt. Diese Verbesserung der Skalierung ermöglicht es selbst kleinen grünen Stromerzeugern, Zertifikate zu erhalten und an Energietransaktionen teilzunehmen.

Eine Million Transaktionen pro Sekunde

Wir bauen derzeit mit Canopus einen Blockchain-Prototyp, von dem wir hoffen, dass er mehr als eine Million Transaktionen pro Sekunde verarbeiten wird. In unserer Lösung, Smart Meter, die an Sonnenkollektoren angebracht sind, senden RECs an Broker. Verbraucher können diese RECs über ihre eigenen Broker erwerben.

Falls erfolgreich, Unsere Arbeit wird Hausbesitzer und kleine Unternehmen ermutigen, in erneuerbare Energietechnologien zu investieren, um grüne Generatoren zu werden. Es würde auch Ontarios Stromverbraucher ermutigen, zu 100 Prozent grün zu werden, genau wie Apple und Google.

In der Tat, Da Blockchain keine Grenzen kennt, Unser System könnte es grünen Generatoren in sonnenverwöhnten Entwicklungsländern ermöglichen, ihre Investitionen in die grüne Erzeugung durch den Verkauf von RECs an Verbraucher auf der ganzen Welt zurückzugewinnen. Natürlich, dies erfordert die Platzierung von Blockchain-Servern in jeder Region der Welt, Dies ist jedoch problemlos über die vorhandene Rechenzentrumsinfrastruktur möglich.

Dies würde den globalen CO2-Fußabdruck verringern, und wäre effizienter – und damit kostengünstiger – als der Einsatz von Sonnenkollektoren in sonnenarmen nördlichen Ländern.

Blockchains sind auch für Elektrofahrzeuge geeignet

Die Entwicklung eines skalierbaren, manipulationssichere und weltweit zugängliche Energie-Blockchain würde andere Energietransaktionen ermöglichen.

Emissionsfreie Elektrofahrzeuge (EVs) ermöglichen es den Verbrauchern, Strom anstelle von Benzin zu verwenden, um ihren Transportbedarf zu decken. Während Verbraucher Anreize zum Kauf von Elektrofahrzeugen erhalten, sie erhalten keine, um sie zu bedienen.

Blockchain ermöglicht es, EV-Besitzer für den Betrieb ihrer EVs zu belohnen, oder Bereitstellung zusätzlicher Dienstleistungen für Versorgungsunternehmen, die Fahrzeuge günstiger machen. E-Auto-Besitzer könnten zusätzlich belohnt werden, wenn sie ihre Autos mit Ökostrom aufladen.

Nah an der Realität?

Obwohl die Technologie zum Aufbau skalierbarer Blockchains bald existieren wird, Ein Problem ist, dass einige Gerichtsbarkeiten, einschließlich Ontario, geben lokalen Verteilerunternehmen eine strenge Kontrolle über die Integration der grünen Erzeugung, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

Dies ist zwar sicherlich notwendig, Es besteht keine Notwendigkeit, grüne Generatoren in einen provinziellen Preisplan wie das MicroFIT-Programm einzubinden. Die Provinz sollte Generatoren erlauben, ihren Strom an den Meistbietenden zu verkaufen, wie jeder andere hersteller auch.

Wir müssen auch bauen, kleine Prototypen von Blockchain-basierten transaktiven Energiesystemen einsetzen und kritisch evaluieren, damit wir durch die Praxis lernen können.

Da die Kosten für Solar- und Windenergie weiter sinken und Energiespeichertechnologien ausgereift sind, eine Abkehr von CO2-intensiver Stromerzeugung und Benzinfahrzeugen wird möglich.

Die Demokratisierung des Einsatzes dieser Technologien mithilfe skalierbarer Energieblockketten wird, wir hoffen, beschleunigen diesen wichtigen gesellschaftlichen Wandel.