كيف يمكن لبلوكشاين أن يُمكنه الحصول على طاقة من نوع بير مستهلكو الشركات التجارية

A New Era for Residential Solar: How Blockchain unlocks Peer-to-Peer Energy Trading

وقد قام مالكو المنازل الذين لديهم أسطوانات شمسية على السطح، منذ سنوات، بإرجاع الكهرباء إلى الشبكة تحت اتفاقات المقابر الصافية، وتلقي قروض من مقوماتهم بسعر محدد، وفي حين أن هذا النموذج أدى إلى اعتماد مبكر، فإنه يحد من القيمة التي يمكن أن يجنيها المستهلكون من جيلهم، أما الحدود التالية فهي تجارة الطاقة التي يقطعها الأقران إلى الطرف الآخر، وهي نظام يشتري ويبيع الكهرباء المتجددة مباشرة مع بعضها البعض الآخر، ويسهله تحويلها عبر خط العرض.

ما هو Blockchain-Enabled P2P Solar Energy Trading؟

إن تجارة الطاقة الشمسية التي تستخدمها شركة Blockchain-enabled P2P هي سوق رقمية تتيح للمستهلكين )المستهلكين الذين ينتجون الطاقة أيضا( بيع فائض الطاقة الشمسية مباشرة للجيران أو المشترين الآخرين في شبكة التوزيع نفسها، وخلافا للمعاملات التقليدية التي تعمل على معالجة المرافق، تحدث هذه المتاجر على دفتر دفتر لا مركزي - وهو القيد الذي يسجل كل كيلوت ساعة نقل وما يرتبط به من مدفوعات بطريقة آمنة وغير قابلة للاستمرار.

ويستخدم المنبر عقودا ذكية واتفاقات تنفيذ ذاتي مشفوعة على سلسلة السلاسل، وتتماشى تلقائيا مع المشترين والبائعين، وتتحقق من بيانات الجيل والاستهلاك من المتر الذكي، وتسدد المدفوعات في الوقت الحقيقي، مما يلغي الحاجة إلى سلطة مركزية لتصفية المعاملات، ويخفض بشكل جذري التكاليف الإدارية، ويمكّن من إجراء المعاملات الصغيرة التي لا يمكن أن تكون اقتصادية في إطار نظم الفواتير التقليدية.

وقد برهنت عدة مشاريع في العالم الحقيقي على هذا المفهوم، فعلى سبيل المثال، يتيح مشروع بروكلين ميكروغريد للسكان الذين لديهم ألواح شمسية بيع فائض الطاقة للجيران باستخدام مكامن الكيس، كما أن منصة استراليا لتوليد الطاقة تتيح التجارة بين البيوت والبيوت والبيوت عبر تطورات سكنية متعددة، بينما توفر مؤسسة الطاقة على الشبكة العالمية كومة من الكتل المفتوحة المصدر مصممة خصيصا لقطاع الطاقة، وتثبت هذه المبادرات أن التكنولوجيا ليست ذات أهمية نظرية في جميع أنحاء العالم.

كيف يعمل (بلوكشاين-إنبلد) في مجال التجارة الشمسية؟

إن الميكانيكيين وراء تجارة الطاقة الشمسية تنطوي على تفاعل لا يرقى فيه من المعدات والبرامجيات والتوافق اللامركزي، وهنا تفصيل تدريجي لتدفق معتاد للمعاملات.

1- التوليد والتأقلم

وكل مشارك في الشبكة لديه متر ذكي يسجل بيانات الإنتاج والاستهلاك في الوقت الحقيقي، وعندما يولد نظام اللوحات الشمسية كهرباء أكبر من الطاقة التي يستخدمها المنزل، يعود الفائض إلى الشبكة المحلية، ويسجل هذا التجاوز بالأوقات، ويشكل البيانات الخام التي ستؤدي إلى تجارة.

2- التسجيل والإنشاءات الجدارية

ويسجل المستهلكون والمستهلكون في منبر تجاري للطاقة قائم على سلسلة من السلاسل، ويتلقى كل مشترك محفظة رقمية تحتوي على رموز تمثل إما ائتمانات الطاقة أو مركب ثابت يستخدم للاستيطان، ويربط هذا المنبر بمعد ذكاء المستخدم عن طريق نظام معلومات موحّد الاستخدام، مما يتيح تبادل البيانات آليا، ويستلزم التسجيل عادة التحقق من الهوية للامتثال للوائح المحلية المتعلقة بالمرافق، ولكن العقد نفسه يحتفظ بالبيانات الشخصية.

3 - وضع قوائم ومواءمة الطلبات

وقد حدد المشترون سعراً لكل كيلوواط ساعة مقابل فائض الطاقة، ويمكن للمشتريات بدورها أن تقدم عطاءات عن مدى استعدادها للدفع، وغالباً ما يكون المحركات التجارية التي تعمل على التبادل اللامركزي في العطاءات التي تقدم في سلسلة من السلاسل وتطالب تلقائياً، وتستعمل بعض المنصات آلية للمزاد تكون واضحة بصورة دورية (مثل سعر الريح كل 15 دقيقة) لتعكس شروط العرض والطلب المحليين على نحو أفضل.

4 - تنفيذ العقود الذكية

وبعد إجراء مطابقة، يتم نشر عقد ذكي، ويتضمن هذا العقد شروط التجارة: الكمية، والسعر، والمدة، ونافذ التسليم، ويستمع إلى مجرى بيانات القياس الذكي، وفي نهاية فترة التسليم )مثلا، ساعة واحدة(، يتحقق العقد من أن البائع قد صد َّر بالفعل المبلغ المتفق عليه، وأنه إذا استوفى الشروط، فإن العقد ينقل تلقائيا إلى محفظة من المشتري.

5 - التسوية والتوازن بين القرين

وتستقر المدفوعات على الفور باستخدام مركب الأم أو مثبت مترابط، وتستكمل مجموعة السلاسل سجل دفتر المعاملات، وتوفر مسارا قابلا للمراجعة، وفي الوقت نفسه يتلقى مشغل الشبكة المحلية بيانات صافية إجمالية من الحمولة للمحافظة على التوازن، وفي العديد من المشاريع التجريبية، لا تزال فائدة التوزيع توفر قوة احتياطية وتحافظ على البنية الأساسية المادية، ولكن التسوية المالية تحدث بالكامل في سلسلة من العمليات، ويضمن هذا النموذج الهجين مزايا تبادل الأقران.

6 - التحقق والبت المستمرين

ونظراً لأن سلسلة الأوراق المالية تسجل كل معاملة، فإن المشاركين يبنيون تاريخاً يمكن التحقق منه من الموثوقية، فكل بائع يقدم دائماً الطاقة الموعودة يكسب درجة عالية من السمعة، مما يمكن أن يؤثر على الفرص التجارية في المستقبل، وهذه الآلية الاستئمانية تقلل من الحاجة إلى الودائع أو الضمانات، وتخفض الحواجز أمام دخول المشاركين الجدد.

الاستحقاقات الرئيسية للمستهلكين

وتُولِّد التجارة الشمسية التي يمكن أن تُستخدم في إطار برنامج " بي 2 ب " مزايا ملموسة تتجاوز المدخرات البسيطة في مشروع القانون، وهذه الفوائد تمكِّن المستهلكين من السيطرة على مصيرهم في مجال الطاقة.

انخفاض تكاليف الكهرباء

وببيع فائض الطاقة مباشرة إلى الجيران، يمكن للمستهلكين أن يتقاضوا سعرا أعلى من التعريفة العامة للبث بالجملة التي توفرها المرافق، ولكنهم لا يزالون أقل من معدل البيع بالتجزئة، ويستفيد المشترين من دفع أقل من السعر القياسي لأسعار الفائدة للكهرباء الخضراء المنتجة محليا. وتبين الدراسات المستمدة من المشاريع الرائدة في اليابان وهولندا أن المشتركين يمكن أن يقللوا فواتير الكهرباء بنسبة تتراوح بين 10 و30 في المائة حسب ظروف السوق المحلية وحجم النظام. [الورقة الإنتاج لعام 2020]

استقلال الطاقة والقدرة على التكيف

وعندما يولد المستهلكون ويتاجرون بقوتهم الخاصة، يصبحون أقل اعتماداً على محطات توليد الطاقة المركزية البعيدة والمرافق التي تسيطر عليها، وفي حالة انقطاع الشبكة بسبب الطقس الشديد، فإن الاختناق الحاسوبي أو إخفاق المعدات - شبكة P2P، مقرونة بخزن البطاريات المحلية، يمكن أن يستمر في العمل كشبكة صغيرة، مع الحفاظ على الحمولات الحرجة، وهذه القدرة على التكيف قيمة خاصة في المناطق المعرضة للاضطرابات أو في المجتمعات المحلية النائية التي تكون فيها تكلفة الاتصال.

الأثر البيئي والحد من الكربون

ويحفز الاتجار بالطاقة الشمسية على إنشاء منشآت شمسية إضافية لأنه يوفر تدفقاً أكثر وضوحاً من القياس الصافي، ويعني المزيد من الألواح الشمسية توليداً أكثر قابلية للتنثر من الوقود الأحفوري، وعلاوة على ذلك، فإن التجارة المحلية تقلل من خسائر خطوط الأساس التي تُسفر فقط بضعة كتل من الطاقة التي تفقد أقل من الطاقة التي تشحن على خطوط عالية التطور.

الشفافية والأمن والثقة

وكل معاملة تسجل على دفتر موزع غير قابل للتداول، ويمكن للمشاركين التحقق تماماً من حجم الطاقة التي اشترواها أو بيعوها، بأي ثمن، ومن الذي يزيل هذه الشفافية المنازعات على حساب فواتير المصدر المتكرر لإحباط المستهلكين بالمرافق، ولأن الاختناق لا مركزي، فليس هناك أي نقطة من نقاط الفشل في أن يستغل الفاعل الخبيث لتغيير السجلات، كما أن عقود الذرة تزيل أيضاً خطر عدم الدفع؛

خصوصية البيانات ومالكتها

وكثيرا ما تجمع بيانات القياس الذكية التقليدية وتمولها المرافق دون موافقة المستهلكين الصريحة، وفي نظام P2P الذي يستند إلى سلسلة من القيود، يحتفظ المستهلك بملكية بياناته عن الطاقة الجمردية، ولا يحصل المنبر إلا على بيانات مجمعة أو مشفرة لازمة للتسوية، كما أن سجلات المعاملات الفردية متجانسة، بل إن بعض البرامج تستخدم حتى أدلة متنامية على أن هناك سلعا مستهلكة معززة تحقق من أن المعلومات التي تصدرها هي معلومات كافية تكشف عن مصادرة.

التحديات التي تواجه التبني على نطاق واسع

ورغم اقتراح القيمة الجبارة، فإن التجارة الشمسية التي يمكن أن تُستخدم في إطار برنامج P2P والتي يمكن أن تُعوّض عن عدة عقبات هامة يجب التغلب عليها قبل أن يتجاوز نطاقها المشاريع التجريبية.

الرقابات التنظيمية

ومعظم أسواق الكهرباء مصممة حول مشتر واحد )فائدة( وبائع واحد )فائدة أو منتج مستقل للطاقة( مما يسمح لأطراف متعددة بالتجارة بصورة مباشرة تنتهك تعريفات التجزئة الحالية، وشروط الترخيص، وهياكل السوق، ولم يضع المنظمون في العديد من الولايات القضائية بعد إطارا قانونيا لتجارة الطاقة من الفئة " P2P " ، ولكن السلع تدفع بأن عليهم استرداد تكاليف الشبكة الثابتة، وإذا تحولت أعداد كبيرة جدا من الزبائن إلى رسوم أعلى.

التكامل التكنولوجي

فإدماج برامج سلسلة الطاقة ذات القياسات الذكية القائمة، ونظم إدارة الشبكات، وبرامجيات الفواتير غير قابلة للانتعاش، إذ لا تدعم العديد من القياسات القديمة إنتاج البيانات الجمردية اللازمة للتسوية في الوقت الحقيقي، إذ أن تحسين الأسطول بأكمله مكلف ومستهلك للوقت، وعلاوة على ذلك، يجب على شبكات سلسلة السلاسل أن تعالج حجما كبيرا من المعاملات إذا ما شاركت ملايين المنازل، كما أن السلاسل العامة الحالية مثل الإيثيريوم يمكن أن تجهز حول ما بين 15 و30 من حلول.

القابلية للتسويق والارتطاء

فأسواق الطاقة من طراز P2P تحتاج إلى تسوية قريبة من الزمن، مطابقة إيدياً لكل فترة تجارية مدتها 15 دقيقة أو ساعة، وفي سلسلة من السلاسل المسموح بها مع عدد قليل من المصادقين، يمكن تحقيق ذلك، ولكن توسيع نطاق استخدام الطاقة أو الملايين من المشاركين مع الحفاظ على اللامركزية والأمن يظل تحدياً تقنياً، علاوة على أن استهلاك الطاقة من مجموعة من الأدلة على وجود كسور في العمل (مثلاً في بيتكوين) هو دليل غير قابل للتنبؤ.

تعليم المستهلك وخبرة المستعملين

وحتى الآن، كانت أسواق الطاقة سلبية: إذ تدفع فاتورتك ونادراً ما تفكر في مصدر الطاقة، فالتجارة بين القطاعين العام والخاص تتطلب أسعاراً نشطة لتحديد المشاركة، ورصد الإنتاج، وإدارة محفظة رقمية، إذ أن الكثير من المستهلكين غير مرتاحين للتكفير أو التطبيقات اللامركزية، وينبغي للمنصات أن تبتعد عن تعقيدات سلسلة الإنتاج، وأن تقدم أجهزة متنقلة غير ملائمة تعتمد على أفضليات المستخدمين.

المستقبل المرتقب لتجارة الطاقة القائمة على أساس البلوكشاين

إن مسار التجارة الشمسية التي يمكن أن تُستخدم في إطار برنامج P2P والتي يمكن أن تُستخدم في سلسلة من القطع، يُعزى إلى انخفاض تكاليف الطاقة الشمسية والبطاريات، وزيادة رقمية الشبكة، وطلب المستهلكين على الطاقة الأرخص والأرخص، وسيشكل العديد من الاتجاهات تطورها خلال العقد القادم.

الدمج مع المركبات الكهربائية وخزن البطاريات

ومع تزايد اعتماد المركبات الكهربائية، يمثل كل حرف إي في بطارية متنقلة يمكن أن تشحن عندما تكون الشمس وفرة وتفرغ من جديد إلى الشبكة (أو إلى الجيران) خلال ساعات الذروة، ويمكن لبلوكشاين أن ينسق تدفق المركبات إلى الحشود دون هوادة، مما يتيح لمالكي المركبات الإيفورية أن يمولوا بطاريات سياراتهم دون وجود مجمّعات من طرف ثالث، مع وجود بطاريات متحركة، وهي شبكة من طراز P2.

تصنيف الخصائص المتجددة

وبخلاف تجارة الطاقة المادية، يمكن أن تصدر هذه المجموعة شهادات متجددة مرمزة تثبت الأصل الأخضر لكل كيلوات ساعة، وعندما يشتري المستهلك الطاقة الشمسية P2P، فإنها تتلقى تلقائياً مبلغاً مماثلاً من الطاقة المتجددة في محفظتها الرقمية، ويمكنها أن تتقاعد للإبلاغ عن الكربون أو البيع بشكل منفصل، مما يخلق سوقاً أكثر سائلة وشفافية للخصائص البيئية، تكمل عملية الطاقة.

صناديق الرمال التنظيمية وشراكات العوائد

وقد أخذت الجهات التنظيمية المستنيرة تفتتح على نحو متزايد صناديق الرمال لتجارب P2P، فعلى سبيل المثال، وافقت لجنة الخدمة العامة في نيويورك على برنامج بروكلين ميكروغريد، وقد سمحت لجنة سوق الطاقة الأسترالية بإجراء محاكمات تتعدى على سوق البيع بالجملة، بينما تُدمج المرافق التي تُفكر في المستقبل هذه الطيارات ليس كتهديد وإنما كخدمة يمكن أن توفرها لعملائها، وربما من خلال تشغيل سوق الوصلات.

قابلية التشغيل البيني والتوحيد

وبالنسبة لتجارة P2P إلى النطاق الواسع في المناطق والبلدان، يلزم وضع معايير صناعية لصيغ البيانات، ونماذج العقود الذكية، وبروتوكولات التسوية، وتقوم مؤسسة الطاقة على الشبكة العالمية، بالتعاون مع مؤسسة لينكس وغيرها من الشركاء، بوضع " نظام التشغيل المركزي للطاقة على الشبكة " (EW-DOS)، وهو مجموعة مواد مصممة للقابلية للتشغيل المتبادل، وتخفض فيها من قبل الجهات المصنعة للارتقاء بمستوى الذكاء، وتكاليف الوزع، ومعايير الكهرباء.

خاتمة

إن تجارة الطاقة الشمسية التي يمكن أن يربطها من الأقران إلى الطاقة الشمسية تمثل تحولاً في النموذج الذي يتفاعل فيه المستهلكون مع الكهرباء، ويحولون إلى مرشدين سلبيين إلى مشاركين نشطين في السوق، ويقللون من التكاليف، ويعززون القدرة على التكيف، ويعجلون بالانتقال إلى الطاقة المتجددة، وقد ثبتت التكنولوجيا في عشرات من الطيارات عبر خمس قارات، وما تبقى من تحديات - إقليمية وتقنية وتربية - يجري التصدي لها بصورة مطردة.

Explore further:] To learn how fleet management platforms are integrating with energy assets, read about ]Directus Fleet] for realtime data orchestration across distributed devices. For a deep technical dive into intelligence contracts in energy, see the Energy resources.