استكشاف استخدام البلوكشاين للشفافية في سلسلة إمدادات الغاز الطبيعي لمصانع الطاقة

فالغاز الطبيعي يظل واحدا من أكثر أنواع الوقود المستخدمة في توليد الكهرباء، إذ يوفر حوالي ربع الطاقة العالمية، وحيث أن محطات توليد الطاقة تحرق الغاز الطبيعي لإنتاج الكهرباء، فإن سلامة كل وصلة في سلسلة الإمداد - من الاستخراج والتجهيز إلى النقل والتوليد - تؤثر مباشرة على الموثوقية التشغيلية، والامتثال التنظيمي، والإدارة البيئية، ومع ذلك فإن سلاسل الإمداد الحالية تعتمد في كثير من الأحيان على مسارات ورقية مجزأة، وعلى تأخيرات في استخدام مصادر الطاقة الرقمية، وعلى عمليات التدليست، وعلى المولدات بديلة، وعلى المولدات في عمليات التدليست،

Understanding Blockchain Technology in an Energy Context

وفي جوهرها، فإن " كتلة " هي دفتر موزع يحتفظ به بواسطة شبكة من الحواسيب أو المعاهد، يقوم على نحو جماعي بالتصديق على المعاملات وتسجيلها، وكل معاملة تُجمع في " مجمّع " يرتبط ارتباطاً مبدئياً بالقطاع السابق، ويشكل سلسلة غير قابلة للتداول، ويعني هذا التصميم أنه بمجرد تسجيل البيانات، يتطلب تغييرها توافقاً في الآراء من أغلبية الشبكة، مما يجعل من الصعب للغاية اختراق ثلاث سمات في قطاع الطاقة.

• Decentralization] – No single entity controls the bookger, reducing the risk of data manipulation by any one party.
• Immutability] - Once a block is confirmed, its contents cannot be changed without rewriting the entire chain, which is computationally impractical.
• Smart contracts] — Self-executing contracts with terms written directly into code, enabling automated payments, compliance checks, and triggers when conditions are met.

وفي حين أن سلسلة السلاسل التي كانت تكتسب شهرة في البداية من خلال عمليات التكرير، ومنابر درجة المؤسسة - مثل برنامج هايبردجر فابريك، وإثيريوم، وشبكة الطاقة الإلكترونية التي أصبحت الآن مصممة خصيصاً لقضايا الاستخدام الصناعي، بما في ذلك تعقب سلسلة الإمداد، وهذه البرامج تدعم الشبكات التي يؤذن بها والتي لا يستطيع فيها سوى المشتركين المتحقق منهم قراءة أو كتابة البيانات، مما يميز التوازن بين الشفافية والسرية.

نقاط الألم الحالية في سلسلة إمدادات الغاز الطبيعي

ومن أجل تقدير سبب أهمية سد الثغرات، يساعد على فهم التحديات القائمة التي تواجه سلاسل الإمداد بالغاز الطبيعي بالنسبة لمصانع الطاقة:

البيانات المجزأة والافتقار إلى إمكانية التأشيرات في الوقت الحقيقي

فالغاز يتغير كثيرا قبل الوصول إلى معلومة حرق محطات توليد الطاقة، ويحتفظ المنتجون ومشغلو الأنابيب ومرافق التخزين والتجار والمرافق بسجلات منفصلة، مما يجعل من الصعب تعقب دفعة محددة من الغاز من البئر إلى المصنع، مما يؤدي إلى منازعات على الحجم والجودة ومراحل التسليم، وفي حالات كثيرة، تستغرق المصالحة أياما أو أسابيع، مما يتسبب في تأخير في الدفع ويزيد من احتياجات رأس المال المتداول.

الغش وسوء الإدارة

وبدون سجل موثوق به ومشترك، يمكن للجهات الفاعلة السيئة أن تزوّر الوثائق - على سبيل المثال، حيث يزعم أن الغاز ينشأ من مصدر منخفض الانبعاثات عندما لا يكون ذلك مصدراً، أو أن تُبلغ بصورة غير صحيحة عن عمليات نقل الاحتجاز لتجنب العقوبات، وهذا الاحتيال يمكن أن يقوض الإبلاغ عن الانبعاثات والامتثال التنظيمي.

العمليات الدليلية غير الفعالة

ويحدث الكثير من أوراق الشحن وشهادات المنشأ وتقارير الجودة التي لا تزال تدار بالبريد الإلكتروني أو الفاكس أو البريدي، ويحدث إدخال البيانات الدليلية أخطاء وحالات تأخير، وفي أسواق الغاز العالمية، يمكن للشحنة الواحدة أن تولد مئات الوثائق، وكل منها يتطلب التحقق اليدوي.

جيم - المعايير وأجهزة التصديق

وتعتمد مبادرات مثل " الغاز الأخضر " أو " الغاز المنخفض الكربون " على التحقق من كثافة الكربون في سلسلة الإمداد، وتجعل نظم اليوم من المستحيل تقريبا مراجعة تلك المطالبات بفعالية من حيث التكلفة، ويجب على مراجعي الحسابات أن يثقوا في السجلات الداخلية لكل مشارك، التي كثيرا ما لا يمكن التحقق منها بصورة مستقلة.

How Blockchain Delivers Transparency and Trust

ويعالج بلوكشاين هذه النقاط من الألم بإنشاء دفتر دفتر دفتر دفتر وحيد ومشترك وغير قابل للاشتراك يمكن لجميع المشاركين المأذون لهم القراءة والكتابة وفقا للقواعد التي تحددها الشبكة، وهنا يتم حل كل نقطة ألم:

من نهاية إلى الأرض

وكل مرة يتم فيها نقل الغاز أو قياسه من قياس البئر إلى حقن الأنابيب، عن طريق التخزين، وأخيراً إلى محطة استقبال الغاز في محطة توليد الطاقة - تسجل في سلسلة من العمليات، ويشمل هذا السجل خصائص رئيسية: الحجم، والضغط، والتكوين، ودرجة الحرارة، والوقت، والتوقيعات الرقمية لأطراف النقل والمستقبل، وتكون سلسلة الاحتجاز الناتجة قابلة للمراجعة في الوقت الحقيقي.

Immutable Proof of Origin

وبالنسبة لمصانع الطاقة التي تسعى إلى إثبات الامتثال للولايات المتعلقة بالغاز المتجدد أو برامج التعويض عن الكربون، يمكن لمؤسسة " كتلشين " أن ترسي البيانات من مصادر موثوق بها - مثل محلليات الكروماتيوماتيوماتيوماتيوماتية الغازية ونقل المترات مباشرة في سلسلة، ويمكن أن تصدر العقود الذكية تلقائيا شهادات المنشأ عند استيفاء معايير محددة مسبقا، مما يؤدي إلى إيجاد توأم رقمي مضاد للاختلاس في المنتج المادي.

التشغيل الآلي من خلال عقود الذكاء

ويمكن أن تؤدي العقود الذكية إلى دفعات أو عقوبات أو إخطارات، فعلى سبيل المثال، قد ينص العقد على أن الدفع لا يُطلق إلا عندما يصل الغاز إلى المصنع في نطاق درجة حرارة معينة وضغط محدد، ويتلقى الكوميديا بيانات من أجهزة الاستشعار باليوت، وإذا ما استوفيت الشروط، يتم الدفع تلقائيا، مما يقلل من النفقات الإدارية ويلغي المنازعات.

الصندوق المشترك بدون وسطاء

ونظراً لأن جميع المشاركين لديهم نسخة من دفتر الأستاذ، فإنهم لم يعودوا بحاجة إلى الاعتماد على سلطة مركزية (مثل مصرف أو مركز تبادل) للتحقق من المعاملات، مما يمكن أن يقلل من تكاليف التسوية وفترات التسوية من أسابيع إلى ساعات أو حتى دقائق إذا استخدموا سلسلة من الوصلات بعد الحصول على إذن من أجلها مع سرعة الانتهاء.

النشرات والمشاريع الرائدة في العالم الحقيقي

وقد انتقلت شركة " بلوكشاين " من النظرية إلى الممارسة في قطاع الغاز الطبيعي والطاقة الأوسع نطاقا، وتوضح عدة مبادرات بارزة وعد التكنولوجيا:

Energy Web Foundation and the Energy Web Chain

وقد وضعت مؤسسة الطاقة على الشبكة العالمية منصة مفتوحة المصدر لسلاسل الإمداد، خاصة لأغراض تطبيقات الطاقة، وتستخدم شركة الطاقة على شبكة الإنترنت التابعة لها شركات المرافق والغاز للحصول على شهادات الطاقة المتجددة وإدارة الشبكات وتتبع سلسلة الإمداد، وفي عام 2021، شاركت المؤسسة مع شركات الغاز الرئيسية في تعقب " الغاز الأخضر " ، مما يثبت أن هذه السلسلة يمكن أن تشهد على تخفيضات في الميثان على امتداد سلسلة القيمة الغازية ().

Permian Basin Blockchain Pilot

وفي الولايات المتحدة، رافق عدة منتجين في حوض بيرميان بائعين للتكنولوجيا لاختبار نظام قائم على سلسلة من عمليات نقل الأسلحة الغازية الطبيعية، وأظهر الطيار أنه بالاستعاضة عن التذاكر الورقية ودخول البيانات اليدوية بالسجلات الرقمية في دفتر الأستاذ المأذون به، انخفض الوقت اللازم للتوفيق بين المجلدات من أسبوعين إلى أقل من ساعتين (Oil & Gas Journal ).

European Cross-Border Gas Tracking

وفي أوروبا، حيث تتدفق الغاز عبر الحدود الوطنية المتعددة، يجري استكشاف اللبنات من أجل تنسيق البيانات وتحسين الرقابة التنظيمية، وقد خضع اتحاد من مشغلي الشبكات، بما في ذلك الغازيون والفولوكسيون، لفكرة إثبات كيف يمكن للاختناق أن يخلق نظرة موحدة لترشيحات الغاز والتدفقات، ويقلل الاحتكاك الإداري (]Fluxys Blockchain Pilot[FL].[.

خارطة طريق تنفيذ عملية لمناطق الطاقة

وبالنسبة لمشغل محطات توليد الطاقة الذي ينظر في اعتماد نظام " كتل " ، فإن الطريق إلى التنفيذ ينطوي على تخطيط متأنٍ وبدء التنفيذ التدريجي، أما فيما يلي فهو نهج تدريجي يستند إلى أفضل الممارسات في هذا المجال:

الخطوة 1: تحديد حالة الاستخدام وأصحاب المصلحة

ولا يحتاج كل جزء من سلسلة الإمداد إلى أن يكون في سلسلة من سلسلة الإمداد، بدءاً بتحديد نقاط الألم الخاصة بالشفافية، مثل التحقق من جودة الغاز عند الوصول، أو التلقّي بالدفع عند التسليم، أو إثبات الامتثال للحدود القصوى للانبعاثات، وتحديد جميع أصحاب المصلحة المعنيين: مورد الغاز، والمنقل، ومشغل التخزين، ومشغل النبات، ومنظم، وربما مراجع حسابات من طرف ثالث، ويجب على كل منهم أن يوافق على الانضمام إلى شبكة مشتركة وتقاسم البيانات.

الخطوة 2: اختيار منهاج عمل بلوكشاين اليمين

ويفضل عادة الحصول على طلبات سلسلة الإمداد على أساس الرخصة (مثلاً، هايبردجر فابريك، كووروم، وشبكة الطاقة على الشبكة العالمية) لأنها تقيد إمكانية الوصول إلى المشاركين الموثوق بهم وتتيح السيطرة على من يمكن أن يرى البيانات، وينبغي أن يدعم المنبر العقود الذكية، وأن يدمج مع أجهزة الاستشعار التابعة للشبكة، وأن يتيح إمكانية التدرج في حجم المعاملات المتوقعة (مثل القراءات المصغرة كل ساعة لكل نقطة تسليم).

الخطوة 3: إدماج تكنولوجيا المعلومات ونظم التشغيل القائمة

ولا يحل هذا النظام محل نظام SCADA، أو نظام تخطيط موارد المؤسسة، أو نظم قياس الغاز، ويكملها، ويجب أن تُسجَّل البيانات المستمدة من أجهزة نقل الحراسة، وحواسيب التدفق، ومحللات الجودة وترسل إلى الشارع عن طريق أجهزة قياس مأمونة أو متوسطة، ومن الأهمية بمكان ضمان سلامة البيانات عند المصدر، باستخدام أجهزة الاستشعار التي تُعدّ قاذفات للدماغات والتوقيعات البكبوتية.

الخطوة 4: وضع عقود ذكية لسوق الأعمال الرئيسية

)أ( العمل مع مطور للاختراق لتدوين قواعد نقل الحجز والمدفوعات والامتثال، مثلا، يمكن أن يتحقق عقد ذكي من أن تركيب الغاز المسل َّم يظل في مواصفات احتراق المصنع، وإذا لم يكن كذلك، يمكنه أن يعدل تلقائيا المبلغ أو أن يعل ِّم تسليمه لإجراء استعراض يدوي.

الخطوة 5: اختبار في صندوق الرمال أو الطيار

:: إجراء تجربة صغيرة النطاق مع مسار أو طريقين لتوريد الإمدادات قبل البدء على نطاق واسع، مما يتيح للفريق تنقيح العقود الذكية، واختبار قابلية التشغيل المتبادل بين مختلف نظم المؤسسات، وتدريب الموظفين، كما تساعد المرحلة التجريبية على بناء الثقة فيما بين أصحاب المصلحة الذين قد يكونون متشككين في تبادل البيانات الحساسة بشأن دفتر دفتر دفتر دفتر الأستاذ المشترك.

الخطوة 6: جدول الحوكمة والحفاظ عليها

وبعد أن يثبت الطيار نجاحه، يتوسع ليشمل موردين وفروع إضافية، وينشئ نموذجاً للإدارة غالباً ما يكون اتحاداً يعرف كيف تُحافظ شبكة كتل تشين، ويستطيع اقتراح تحسينات، وكيف تُحل المنازعات، ويكفل إجراء مراجعة منتظمة للحسابات وتحديث الشبكة تطوراً مع الأنظمة واحتياجات الأعمال التجارية.

التحديات والمخاطر التي تواجه النظر في

(بلوكشاين) ليس رصاصة فضية، ويجب على مشغلي محطات توليد الطاقة وشركائهم في سلسلة الإمداد أن يثقلوا عدة عقبات هامة:

القابلية للتسويق والأداء

أما السلاسل العامة مثل قيود على المخرجات (عشرات المعاملات في الثانية)، ولكن يمكن أن تؤدي المفرزات السائلة السائلة الأذن أداءً أعلى بكثير، ومع ذلك، فإن الشبكة تنمو لتشمل مئات المشاركين وملايين نقاط البيانات (مثل القراءات المائية في كل دقيقة)، والزوارق والتخزين والتأخيرات في التوافق في الآراء، يمكن أن تخفف من هذا التعقيد.

استهلاك الطاقة لآليات توافق الآراء

وفي حين أن السلاسل المغلقة التي يُسمح بها تستخدم توافقاً فعالاً في الآراء (مثلاً، التسامح العملي في التخلف عن العمل)، فإن بعض البرامج (لا سيما البرامج العامة) تعتمد على إثبات العمل، الذي يستهلك كميات هائلة من الكهرباء، وبما أن محطات الطاقة تعمل في مجال الطاقة، فإن استخدام سلسلة من الطوابق التي تبعث على الطاقة قد يبدو متناقضاً؛ وبالتالي، فإن اختيار توافق في الآراء منخفض الطاقة أمر أساسي.

عدم الاستقرار التنظيمي والقانوني

ولم توضح ولايات قضائية عديدة بعد كيف تتفاعل سجلات سلسلة الوثائق مع القوانين القائمة المتعلقة بالأدلة، وخصوصية البيانات (مثل الناتج المحلي الإجمالي)، والعقود الرقمية، وقد لا يُقبل تلقائيا سجلاً من السجلات كتلة كدليل قانوني على تسليمه من قبل محكمة، وإلى أن يقدم المنظمون إرشادات واضحة، قد تحتاج الشركات إلى الاحتفاظ بسجلات ورقية موازية، مما يقلل من مكاسب الكفاءة.

خصوصية البيانات وكرامة البيانات

وحتى في سلسلة السلاسل المرخص لها من المتاجرين في السلع الأساسية يتقاسمون البيانات فيما بين جميع المشاركين، وقد يكون المنافسون في سلسلة الإمداد نفسها (مثل شركتين تجاريتين في مجال الغاز) مترددين في السماح للآخرين برؤية شروط تجارية حساسة، ويمكن أن تساعد التكنولوجيات مثل القنوات الخاصة، وإثباتات عدم المعرفة، وتخزين البيانات خارج السلسلة، ولكن هذه التكنولوجيات تتطلب تنفيذاً متقدماً.

الاستثمار الأولي العالي والتكامل

وتشمل تكاليف نشر سلسلة من سلسلة التوزيع: إصدار تراخيص منصة (إذا كان مالكا)، ومرتبات المطورين، والإدماج في النظم القديمة، والصيانة الجارية، وبالنسبة لمصانع الطاقة الأصغر أو التي لها هامش ضيق، قد تستغرق العودة إلى الاستثمار سنوات لتتحقق.

المستقبل: دور البلوكشاين في الخضرة

ومع تحول شبكات الطاقة على الصعيد العالمي نحو مصادر أقل من الكربون، سيظل الغاز الطبيعي يعمل كوقود احتياطي وقود للزئبق، غير أن الغاز نفسه يجب أن يصبح أقل تلويثاً من حيث التحلل في جميع مراحل سلسلة الإمداد، وأن يختلط في نهاية المطاف بالهيدروجين أو الميثان الأحيائي، ويمكن للبلوكشاين أن يدعم هذه التحولات بثلاث طرق على الأقل:

التحقق من أرصدة الغازات الخضراء والكربونات

ويمكن أن تشكل البلوكشاينات أساساً لسوق شفافة للغاز المنخفض الكربون المصدّق، ومن خلال تتبع كثافة الكربون لكل جزيء من الرؤوس إلى النباتات، يمكن لمشغلي محطات توليد الطاقة أن يبلغوا بثقة عن خفض الانبعاثات إلى المنظمين أو المشترين الطوعيين للطاقة الخضراء، وهناك مشاريع عديدة تربط بين السلاسل الرئيسية وبين سجلات ائتمانات الكربون، وخلق نظام شفاف ومضحك () والمنتدى الاقتصادي العالمي - Blockchain.

التكامل مع التوائم الأيوتية والرقمية

وسيتيح الجمع بين أجهزة الاستشعار بالأشعة السينية وأجهزة الاتصال بالشبكة الرقمية وأجهزة التوأم الرقمية تتبع تدفقات الغاز في الوقت الحقيقي ومحاكاتها، ويمكن لمصنع توليد الطاقة أن يحفز أثر مختلف تركيبات الغاز على أداء التربين، التي تتحقق من بيانات الاستشعار التي تخزن في سلاسل، مما قد يؤدي إلى وضع جداول صيانة مُثلى وإلى الاحتراق الأكثر كفاءة.

الامتثال التنظيمي والإبلاغ الآلي

ويطالب المنظمون بصورة متزايدة بسجلات قابلة لمراجعة حسابات مصدر الوقود، وطرق النقل، والانبعاثات، ويمكن أن تُنتج عقود الذكاء تلقائيا تقارير امتثال لكل هيئة تنظيمية - من الوكالات البيئية المحلية إلى مكاتب السلامة الاتحادية - مما يخفف العبء الإداري ويحد من خطر العقوبات.

تعاون قطاع الصناعة الأوسع نطاقا

ويقتضي النجاح في اعتماد سلسلة الإمداد بالغاز الطبيعي التعاون في جميع أنحاء الصناعة، حيث إن كونسورتيوم النفط والغاز () كونسورتيوم ) هو مثال للشركات التي توحد القوى لتحديد المعايير وتقاسم التكاليف، وبما أن هذه النقابة ناضجة، فإن قابلية التشغيل المتبادل بين مختلف شبكات الناشطين العالمية ستصبح ممكنة، مما يتيح تتبع الغازات البحرية بأكملها.

الاستنتاج: متابعة مستقبلية شفافة

والشفافية ليست مجرد كلمة جاز، بل هي ضرورة تشغيلية لمصانع الطاقة الغازية الطبيعية التي تواجه ضغوطاً لتقليل تسرب الميثان، والتحقق من التزامات مجموعة المواد الوسيطة، وتحقيق الكفاءة المثلى في سلسلة الإمداد، وتوفر تكنولوجيا البلوكشاين مجموعة أدوات مثبتة لتحقيق تلك الشفافية عن طريق وضع سجل متبادل وغير قابل للتداول في كل عملية وقياس، وفي حين أن تحديات مثل التكرير، والتنظيم، والتكاليف الأولية لا تزال قائمة، فإن المشاريع الرائدة، والعقبات الاستثمارية، تبرز بشكل مطرد.