كيف تتطور تكنولوجيا "بلوكشاين" الطاقة الفائزة جيم - التجارة

مقدمة: كونفرس الطاقة الشتوية وبلوشين

وقد أصبحت الطاقة المتجددة حجر الزاوية في التحول العالمي إلى الكهرباء المتجددة، ووفقاً للمجلس العالمي للطاقة الشتوية، فقد تجاوزت القدرة الريحية 900 جيغاواط في عام 2023، حيث تضاعفت التوقعات بحلول عام 2030، ومع أن مقاييس الصناعة يجب أن تتطور آليات الاتجار بهذه الطاقة النظيفة، وتعتمد تجارة الطاقة التقليدية على المرافق المركزية، وفترات التسوية الطويلة، ومسك السجلات غير المستقرة، التي يمكن أن تخنق الابتكار وتحد من مشاركة صغار المنتجين المتطرفين.

Understanding Blockchain Technology in Energy Contexts

ما هو "بلوكشاين"؟

وفي جوهرها، يوجد دفتر رقمي يسجل المعاملات عبر شبكة من الحواسيب (النودس) وكل معاملة تُجمع في شكل " مقفل " وترتبط بسلسلة سابقة من الاختراع، مما يخلق سلسلة لا يمكن تحمّلها، ويضمن هذا الهيكل أنه بمجرد تسجيل البيانات، لا يمكن تغييرها بأثر رجعي دون توافق في الآراء من أغلبية الشبكة، وفي قطاع الطاقة، يمكن أن تسجل عملية مراجعة حسابات كل خطوة من مراحل معاملات الاستخدام.

الآليات الرئيسية: توافق الآراء، عقود الذكاء، والعلامات

(ب) استخدام الاختراقات [(FLT:0]) للخوارزميات الافتراضية ] (مثل، إثبات الاستيعاب، وإثبات السلطة) للتحقق من المعاملات دون سلطة مركزية. تشكل العقود الافتراضية برامج ذاتية التنفيذ تُنفذ تلقائياً شروط عقد التسليم من أجل التجارة في الطاقة.

لماذا مسائل Blockchain لأسواق الطاقة

فالتجارة التقليدية في مجال الطاقة تشمل عدة وسطاء - مستخدمين، ومشغلين للشبكات، وشركات الفواتير، ومنظمين، وكل ما يضيف الوقت، والتكلفة، ونقاط الفشل المحتملة، ويقضي البلوكشاين على العديد من الوسطاء بتمكينهم من وضع نموذج للأقران إلى الطرف الآخر حيث يتفاعل المستهلكون (المنتجون - المستهلكون) مباشرة، ويمكن أن يقلل هذا التحول من رسوم المعاملات ويعجل بتسوية الأمور من أيام إلى دقائق، ويوفِّر العرض في الوقت الحقيقي.

How Blockchain Enhances Wind Energy Trading

زيادة الشفافية والثقة

ومن أكبر نقاط الألم في أسواق الطاقة المتجددة إثبات وثائق التفويض الخضراء للطاقة المتاجرة، فبمجرد عقد سلسلة من السلاسل، يمكن أن يكون كل ساعة من ساعات المايكاوات تنتج عن تربين رياح محدد مثقلاً بأزمنة، ومصنفاً جغرافياً، ومسجلاً، كما أن المشترين - سواء كانوا أصحاب اتفاق شراء الطاقة المؤسسية أو المستهلكين المقيمين - يمكنهم التحقق فوراً من مصدر وزمن توليد الطاقة.

فعلى سبيل المثال، يمكن لشركة تكنولوجيا كبيرة تشتري الطاقة الريحية لتعويض استهلاكها من مركز البيانات أن تستطلع سجلا قائما على سلسلة من البيانات للتأكد من أن الإلكترونات جاءت بالفعل من مزرعة رياح معتمدة، قد ولدت في الوقت الموعود، ولم تُباع في الكيل مرتين، وهذه الثقة قيمة للغاية في أسواق الكربون الطوعية أيضا.

تحسين الأمن ونزاهة البيانات

فالتجارة في الطاقة تنطوي على هويات حساسة من حيث البيانات، واستراتيجيات التسعير، والمعلومات المتعلقة بعبء الشبكة، ولأن سجلات الاختراق غير قابلة للتشفير ومشفوعة، فهي مقاومة شديدة للهجمات الإلكترونية، إذ يتعين على المخترق أن يساوم أكثر من نصف العقد في الشبكة لتغيير معاملة واحدة، وهي شجار يصبح أصعب بشكل كبير مع نمو الشبكة، مما يجعل من الصعب جداً أن تكون هناك معاملات لا مركزية في مجال الطاقة.

اللامركزية والتجارة بين الأقران

ولعل أهم سمة تحولية هي القدرة على تيسير التجارة المباشرة بين منتجي الطاقة الريحية والمستهلكين، وتجاوز المرافق المركزية، وفي سوق P2P، يمكن لمشغل مزرعة رياح صغير أن يُحدد سعرا، ويمكن للمنازل أو الأعمال التجارية القريبة أن تشتري تلك الطاقة النظيفة دون وسيط، وتعالج هذه الشبكة تلقائيا أسعار الفواتير والتحقق والتسوية، ويخفض هذا النموذج الحواجز المتجددة التي تعترض مشاريع الرياح المملوكة للمجتمعات المحلية ويمكن أن يخفض تكاليف الطاقة مقارنة بنسبة مئوية.

عقود الذكاء للحرف الآلية والتقليدية

فالعقود الذكية تتيح منطق التجارة المعقدة دون تدخل بشري، فعلى سبيل المثال يمكن كتابة عقد لشراء الطاقة الريحية تلقائيا من مزرعة محددة كلما تجاوز جيل المزارع عتبة، وبيع أي فائض إلى الشبكة في الأوقات المثلى، وقضية أخرى تتعلق بالاستخدام: يمكن أن يؤدي عقد ذكي مرتبط بأوراق بيانات الطقس إلى دفعة متقلبة إذا انخفضت سرعة الرياح إلى مستوى أدنى من مستوى معين، مما يجعل المشتري يحقق مخاطرة على الإنتاج الصعب.

شهادات الطاقة المتجددة القابلة للتعقب

شهادة الطاقة المتجددة هي عملة مطالبات الطاقة النظيفة حالياً، سوق الطاقة الكهربائية تعاني من عدم الكفاءة والحساب المزدوج، برنامج الطاقة المتجددة الذي يُسمى أحياناً "مُتفجرات" يقدم مسار مراجعة حسابات نهائي، كل شهادة مُستشفة كتبسيطة عندما تنتج مزرعة الرياح ميغاواط،

المشاريع التجريبية للتطبيقات العالمية الحقيقية

Powerledger: P2P Wind Trading in Australia

(أسترالي) (باوردلدجر) قام بنشر منابر تجارة الطاقة في عدة ولايات قضائية، وشمل مشروع بارز مزرعة رياح في غرب أستراليا يبيع الجيل الزائد مباشرة إلى العملاء التجاريين القريبين باستخدام نظام (باوردلجر) المكسور، ويدخل المشاركون إلى سوق على هواتفهم ويختارون سعراً، وينفذ العقد الذكي التسوية في وقت قريب من الوقت الحقيقي.

WePower: Crowdfunding Wind and Solar Through Tokens

(ويباور) ، بداية من سلسلة (ليتوانية) ، أنشأت منصة حيث مشاريع الطاقة المتجددة يمكنها أن تُجمع رأس المال من خلال إصدار البكات التي تمثل إنتاج الطاقة في المستقبل

مؤسسة الطاقة على الشبكة العالمية: مؤسسة الأعمال التجارية - شركة " غراد بلوكشاين " للعمليات المحظورة

مؤسسة الطاقة على الشبكة العالمية هي بنية أساسية غير ربحية منفتحة المصدر لقطاع الطاقة، وشركة الطاقة على الشبكة العالمية تعمل على تطبيقات متعددة، بما في ذلك سوق لا مركزية لمركبات الطاقة المتجددة الريحية والشمسية، وشحن المركبات الكهربائية، وخدمات المرونة في الشبكة، ومصممة منصة EWF لتصل إلى ارتفاع الناتج وتدني التكلفة، باستخدام توافق في الآراء على إثبات الطاقة يُقلل من كفاءة العمليات ذات الفائدة.

البرامج الرائدة الأوروبية

وفي الاتحاد الأوروبي، اختبر عدد من مشاريع هوريزون لعام 2020 سلسلة من التداول في الطاقة الريحية، واستخدم مشروع يسمى " فليكسي ويند " سلسلة خاصة لتسوية المعاملات بين مزرعة كبيرة من الرياح الساحلية ومجموعة من المستهلكين الصناعيين في ألمانيا، وقد اكتسب النظام مصافحة للشبكة وأظهر تسوية دون ساعة، وهو تحسن كبير على دورة البرمجة الشهرية النموذجية، وأظهر مشروع آخر هو " متوسط تبادل المعلومات بين الأقران " .

بروكلين ميكروغريد (نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية)

Although not exclusively wind, the Brooklyn Microgrid project is a landmark proof of concept for blockchain energy trading. Residents with rooftop solar panels trade surplus energy with neighbourss usingelli contracts. The model has been proposed for community-owned wind turbines in rural upstate New York, where wind resources are abundant. The Brooklyn Microgrid website[FL1]

التحديات والحواجز أمام التبني

عدم اليقين التنظيمي

وتخضع أسواق الطاقة إلى تنظيمات شديدة، وكثيرا ما تقع المنابر التجارية القائمة على سلسلة من السلاسل في مناطق رمادية قانونية، وتحتاج العديد من الولايات القضائية إلى الحصول على ترخيص من المرافق؛ وقد تصنف سوق P2P التي تمكن من المعاملات المباشرة بين المستهلكين والمنتجين على أنها مورد غير مرخص له للمرافق، وبالإضافة إلى ذلك، فإن أنظمة خصوصية البيانات مثل صندوق الناتج المحلي الإجمالي قد تتعارض مع الطابع الشفاف والعام لبعض السلاسل.

التعقيد التكنولوجي والقابلية للتشغيل المتبادل

ولا يزال إدماج سلسلة السلاسل القائمة مع نظم القياس والفواتير وإدارة الشبكات غير قابل للانتعاش، ولا توجد معايير عالمية لبيانات الطاقة بشأن السلاسل، مما يرغم على إدماج العرف لكل مشروع، كما أن قابلية التشغيل المتبادل بين مختلف منابر سلسلة السلاسل (مثل Ethereum, Hyperledger, Energy Web Chain) لا تزال آخذة في التطور، علاوة على أن سرعة المعاملات الضيقة هي أقل بكثير من آليات التسوية التقليدية.

Scalability and Energy Consumption

فبعض شبكات السلاسل التي تستخدم البروفات (مثل بيتكوين) تستهلك كميات كبيرة من الكهرباء، وفي حين أن هذه السلاسل الأقل أهمية بالنسبة للقطع التي يتم الحصول عليها والتي تستخدم في تجارة الطاقة، فإنها يمكن أن تكون مسؤولية للعلاقات العامة، إلا أن معظم مشاريع تجارة الطاقة تستخدم دليل السلطة أو براءة المتناول، الذي يتطلب قوة لا تُذكر، ولا تزال القدرة على التصعيد تشكل تحديا: فعندها يمكن أن يُعد 100 عملية من المعاملات الجانبية في الثانية.

السيولة السوقية والماس الحرج

فبالنسبة لسوق مبني على سلسلة من القطع لكي يزدهر، يحتاج إلى عدد كاف من المشترين والبائعين، وتعاني من انخفاض السيولة من منابر تجارة الطاقة الريحية المبكرة، مما يؤدي إلى انتشارات ضعيفة وتقلبات في الأسعار، ويتطلب تحقيق الكتلة الحرجة التعاون بين المرافق، والجهات التنظيمية، ومشتري الطاقة الكبيرة، وبدون كتلة حرجة، تظل فوائد التجارة اللامركزية نظريا بالنسبة لمعظم المستهلكين.

التوقعات المستقبلية: نحو نظام متكامل للطاقة المتجددة

التكامل مع معهد إيوت وشركة إي آي

إن الجمع بين أجهزة الاستشعار والاستخبارات الاصطناعية التي تستخدم شبكة الإنترنت سيفتح تطبيقات متقدمة، ويمكن للمترات التي تغذي مباشرة بيانات الاستهلاك والتوليد في سلسلة من الشوارع أن تتيح التسوية الآلية دون قراءة يدوية للمترات، ويمكن أن تستخدم الخوارزميات السائلة بيانات الاختناق للتنبؤ بتوليد الرياح وتعظيم القرارات التجارية، مثل وقت شحن تخزين البطاريات أو الحد من الإنتاج.

Microgrids and Energy Communities

فبلوكشاين هو المثال المثالي للزجاجات الريحية المملوكة للمجتمعات المحلية، حيث تستثمر مجموعة من الجيران معا في توربين صغير، ويمكن أن يدير هذا الكوميد حصص الملكية، ويوزع ائتمانات الطاقة بشكل تناسبي، ويتعامل مع المدفوعات التي تدفع لمشغلي الشبكات عندما تكتسب طاقة الواردات من المايكريد، وحيث أن مجتمعات الطاقة تحصل على اعتراف قانوني في الاتحاد الأوروبي (عن طريق مجموعة الطاقة النظيفة)، فمن المرجح أن تصبح أداة التخلف عن الأداء لإدارة العمليات.

أسواق الائتمان الكربون والتقارير المقدمة من الأمين العام

فالطاقة الفائزة هي مصدر رئيسي لمقابلات الكربون، غير أن سوق الائتمانات الطوعية للكربون مجزأة وكثيرا ما يُتهم بعدم الشفافية، ويمكن لبلوكشاين أن يُحدِّد أرصدة الكربون، بما يكفل أن يكون كل ائتمان فريداً ومتتبعاً ومتقاعداً على النحو المناسب، وقد تستخدم الشركات الكبيرة التي تسعى إلى تحقيق أهداف صافية للزراعة، مركبات الكربون المتجددة القائمة على سلسلة من السلاسل، وأرصدة الكربون، لتقديم أدلة قابلة للمراجعة لتقارير ESG.

دور التنظيفات والمناورات الرقمية

ولتمكين المدفوعات التي لا تُستهان بها، تستخدم العديد من منابر تجارة الطاقة في سلسلة من القطع (السكاكين) - التكريرات المثبتة على نحو يُستخدم في تحويل الأموال (مثلاً، شركة USC) وهذا يتفادى تقلب البيكوين أو الإيثروم، كما يجري استكشاف العملات الرقمية للمصرف المركزي؛ وقد شمل نموذج شركة ريكس بانك السويدية للكهرباء المتجددة.

وفي الختام، فإن تكنولوجيا الاختراق ليست رصاصة فضية لجميع القضايا التي تواجه تجارة الطاقة الريحية، ولكن قوتها في الشفافية والأمن والتشغيل الآلي تتواءم بشكل وثيق مع احتياجات القطاع، ومن المرجح أن تشهد السنوات الخمس القادمة توحيداً للمنابر، ووضع أنظمة أوضح في الأسواق الرائدة، وظهور نماذج هجينة تجمع بين السلاسل والإدارة التقليدية للشبكات، أما بالنسبة لمنتجي الطاقة الريحية والتجار والمستهلكين، فإن الحفاظ على ميزة تنافسية في هذه التكنولوجيا لم يعد أمراً اختيارياً.