Bloqueio no sector da energia: Desorganização institucional?

Blockchain & Energy: A discussão está a aquecer

Este post é sobre um dos tópicos mais quentes no negócio da energia, o

cadeia de bloqueios. Embora já haja muitas discussões em curso sobre a

dimensão tecnológica e casos comerciais baseados na nova tecnologia,

nós - como de costume - voltaremos a concentrar-nos no lado institucional. É importante,

pretendemos esboçar um primeiro quadro geral do potencial

implicações institucionais da tecnologia da cadeia de bloqueio na energia

sector, tendo assim em mente que todo o potencial, aplicabilidade

e o sucesso desta nova tecnologia é ainda incerto.

Em 14 de Fevereiro de 2017, peritos em energia e cadeias de bloqueio reuniram-se em Viena no evento Horizon 2017 para

discutir o potencial da tecnologia da cadeia de blocos para a energia

sector. A ideia geral por detrás de tais eventos, como o de Viena, parece

ser muito convincente: Podemos aplicar uma tecnologia de livro-razão descentralizada

como a cadeia de bloqueio de um sistema que se desenvolve actualmente para um

estrutura cada vez mais descentralizada (devido à difusão de renováveis

fornecimento de electricidade e novas aplicações do lado da procura, como

veículos eléctricos), como o sistema eléctrico? Hoje, a cadeia de bloqueio é um

tópico de nicho no negócio da energia, com menos de 2% de todas as startups

que se concentram na tecnologia de cadeias de bloqueio que visam especificamente a energia

sector. No entanto, o negócio da energia em exercício toma consciência de que

A cadeia de bloqueio é um tópico importante com enorme potencial.

Agora, se nós

dê uma olhada no debate sobre o Horizonte de Eventos, vemos muito apaixonados

pessoas de diferentes origens e muito entusiasmo. Isto porque

a cadeia de bloqueio é baseada numa ideia de venda muito boa: A baixos custos, ela

utiliza um sistema distribuído transparente que se baseia na democracia

processa e substitui serviços intermédios menos transparentes. Estes

três componentes (poupança de custos, transparência e decisão democrática

) são muito convincentes e são, pelo menos do nosso ponto de vista,

a principal razão pela qual a cadeia de bloqueio ganha neste momento uma grande audiência.

Ainda assim, a cadeia de bloqueios está na sua infância, com muitos obstáculos a ultrapassar

(para mais detalhes ver este post). Especialmente no lado técnico, a tecnologia da cadeia de bloqueio ainda tem de provar que pode satisfazer as expectativas (muito elevadas). Yli-Huumo et al. (2016) dão uma boa visão geral dos actuais desafios para a tecnologia da cadeia de bloqueio:

• Rendimento: A rede Bitcoin está actualmente maximizada para 7tps (transacções por segundo). VISA (2.000 até 48.000 tps) e Twitter (5.000 tps)
• Latência: Para criar segurança suficiente para um bloco de transacções Bitcoin, demora actualmente cerca de 10 minutos a completar uma transacção.
• Tamanho e largura de banda: o tamanho de um bloco BitCoin Blockchain é superior a 50.000MB (Fevereiro de 2016). Quando a produção aumenta para os níveis de VISA, a Blockchain pode crescer 214PB por ano.
• Segurança: A Blockchain actual tem a possibilidade de um ataque de 51%. Num ataque de 51%, uma única entidade teria o controlo total da maioria da taxa de haxixe mineiro da rede e seria capaz de manipular a Blockchain.
• Desperdício de recursos: A mineração de Bitcoin desperdiça enormes quantidades de energia ($15milhões/dia).
• Usabilidade: O Bitcoin API para o desenvolvimento de serviços é difícil de utilizar. Existe a necessidade de desenvolver um API mais amigo do desenvolvimento para Blockchain.
• Versionamento, garfos rígidos, cadeias múltiplas: Uma pequena cadeia que consiste num pequeno número de nós tem uma maior possibilidade de ataque de 51%. Outra questão surge quando as cadeias são divididas para fins administrativos ou de versionamento.

Da nossa perspectiva, especialmente a intensidade energética é muito interessante. Croman et al. (2016) calculado

para BitCoin que os custos de energia relacionados com cada transacção se somam a

6,2$, dado o desenho actual do BitCoin (1 MB por bloco, latência de

10 minutos). Para o futuro, Croman et al. (2016) projectam que estes

os custos poderiam ser reduzidos em 80% com blocos de maiores dimensões (4 MB) e superiores

latência (12 segundos).

Assim, nesta altura, podemos concluir que a cadeia de bloqueio é uma tecnologia promissora, mas longe de estar pronta para o mercado de massas.

A Cadeia de Bloqueio: Uma breve introdução

Em poucas palavras, a cadeia de bloqueio é uma cadeia digital distribuída, peer-to-peer

que armazena todas as transacções entre dois agentes ligados em

um livro razão. Este livro-razão é distribuído globalmente em todos os nós ligados.

Este conjunto de dados distribuído consiste numa colecção de dados históricos

sobre todas as transacções efectuadas. Cada transacção é adicionada ao conjunto de dados como

um novo bloco (em ordem linear e cronológica), o que resulta num

registo completo de todas as transacções efectuadas entre duas partes. Como cada

nota ligada transporta o mesmo conjunto de dados, os algoritmos podem ser utilizados em cada

computador para verificar as transacções. Se quiser saber mais sobre o

detalhes técnicos pode fazer um mergulho profundo aqui.

Actualmente, surgem muitas correntes de bloqueio diferentes. Basicamente, podemos diferenciar estas cadeias usando dois critérios:

1. Supervisão e controlo: Existe alguma instituição que controle a cadeia de bloqueio (por exemplo, decide quem adere a uma cadeia de bloqueio, pode apagar ou alterar o conjunto de dados no livro razão)?
2. Visibilidade: Ou uma cadeia de bloqueio é pública e, portanto, visível para todos ou privada e, portanto, apenas visível para os membros da cadeia de bloqueio.

Hoje em dia, a maioria das cadeias de bloqueio são livros-razão públicos sem permissão, ou seja, não existe uma supervisão central de

o livro razão e a responsabilidade de gerir o sistema está com o seu

utilizadores. Com cadeias de bloqueio sem permissão, todos podem ligar-se ao

e utilizá-lo para transacções.

Figura 1: A diferença entre cadeias de bloqueios privados e públicos

A cadeia de bloqueio pública utiliza um livro-razão público e distribuído para verificar

transacções. Se houver necessidade de uma adaptação do público

cadeia de bloqueio, isto requer na maioria dos casos consenso (ou pelo menos maioria)

decisões de todos os utilizadores. Por outro lado, uma instituição ou um grupo

de instituições supervisiona uma cadeia de bloqueio privada e comissionada. Aceder a

à cadeia de bloqueio privada é restrito, a verificação é baseada no

bloqueador privado e a instituição de acolhimento é responsável pela

gestão do livro-razão da cadeia de bloqueio. A figura 2 dá uma primeira visão geral de

exemplos proeminentes de permissão e sem permissão, públicos e privados

correntes de bloqueio. Obviamente, uma cadeia de bloqueio privada sem permissão é uma

construção teórica. Até agora, esta abordagem não tem sido utilizada na

mundo real.

Figura 2: Alguns exemplos de cadeias de bloqueio autorizadas e sem autorização / públicas e privadas

A cadeia de bloqueio pode mudar ou mesmo perturbar muitos sectores, uma vez que desafia o caso comercial dos intermediários. Merz (2016)

aqui refere-se a "desintermediação". Até agora, muitos modelos de negócio são

com base no facto de que duas partes que querem executar uma transacção fazem

não têm informação suficiente uns sobre os outros para processar o

transacção.

Em diferentes mercados, a desintermediação tem sido uma

para os retalhistas devido a novos fornecedores de plataformas digitais, por exemplo, a amazon,

Uber e AirBnB (Merz 2016).

Agora, a tecnologia da cadeia de bloqueio oferece o potencial para substituir

serviço de intermediários em mais do que apenas no negócio de retalho.

O que há nele para o sector da energia

As expectativas são de que as cadeias de bloqueio privadas, bem como públicas, possam alterar significativamente

o sector da electricidade se a tecnologia da cadeia de bloqueio subjacente provar

bem sucedido. Em Burger et al. (2016),

os peritos do negócio da energia em actividade identificam os maiores

potencial da cadeia de bloqueio no negócio de retalho. Especialmente o Peer-2-Peer

O comércio oferece um potencial interessante para o sector da electricidade.

O projecto Brooklyn MicroGrid da LO3 Inc., bem como o Power Ledger

actividades na Austrália ilustram bem o potencial da cadeia de bloqueio

para o comércio local de p2p com base na tecnologia da cadeia de bloqueio. Nestes

projectos de fornecedores de energia descentralizados (residências com PV) vendem

electricidade produzida localmente para os seus vizinhos através de uma cadeia de bloqueio. O

processamento combinado de transacções de energia física e financeira

os recursos parecem ser uma aplicação muito promissora para a cadeia de bloqueio

tecnologia. No entanto, estes projectos vão para além da venda a retalho. Eles mostram-nos o

potencial da tecnologia de cadeia de bloqueio para operar a rede com base num

tecnologia de livro-razão descentralizado. Se imaginarmos que a maioria dos dispositivos que

estão ligados à rede eléctrica têm acesso à mesma

bloqueador, parece possível que estes dispositivos se coordenem de forma autónoma

(por exemplo, através de contratos inteligentes) a sua produção ou consumo de electricidade

não só de acordo com os sinais do mercado, mas também para estabilizar a distribuição

grelha. A IBM (2015) utiliza o termo "democracia de dispositivos" para descrever a coordenada autónoma entre dispositivos através da cadeia de bloqueio.

Dado o pressuposto de que a coordenação autónoma entre os dispositivos eléctricos

dispositivos funcionam de facto (o que significa que o número de transacções por segundo é

possível, etc.), podemos imaginar que a cadeia de bloqueio reduz a

complexidade relacionada com o funcionamento da rede. Por exemplo, o DSO poderia

operar uma cadeia de bloqueio (privada) autorizada e todos os dispositivos que são

ligados às redes eléctricas dos SVD têm de utilizar esta cadeia de bloqueio para

rastrear transacções. Isto daria ao DSO o poder não só de

supervisionar, mas intervir nos processos da cadeia de bloqueio no caso

de emergências. Se a estabilidade da rede for posta em causa (mesmo que

contratos inteligentes estão a funcionar), o DSO poderia utilizar contratos automatizados

processos para assegurar a estabilidade da rede (o que pode fazer em qualquer cadeia de bloqueios,

privado ou público), ou medidas ainda mais fortes (reinicialização, suspensão das transacções

ou "garfo duro", ou seja, eliminar todas as transacções durante um certo período).

As implicações institucionais da aplicação da cadeia de bloqueio no sector da energia

Se a cadeia de bloqueio se revelar aplicável no sector da energia, podemos

esperar que isto tenha efeitos significativos. Obviamente, o grau em que

a cadeia de bloqueio pode ou não mudar fortemente o sector energético

depende das aplicações específicas da cadeia de bloqueio, da regulamentação

enquadramento e muitos outros aspectos. Devido à fase inicial na

desenvolvimento da tecnologia de cadeias de bloqueio, não é possível (pelo menos para

nós), para prever se e como exactamente esta tecnologia irá mudar o

negócio da energia. Algumas mudanças importantes, no entanto, parecem previsíveis.

A Blockchain pode alterar o modelo no sector da energia

Identificamos um potencial significativo de cadeia de bloqueio para alterar o papel

Por conseguinte, falamos de conceito institucional no sector da electricidade.

Algumas das funções existentes no título.

cadeia de fornecimento pode tornar-se obsoleta (Ainda precisamos de retalhistas se todos

os dados são trocados directamente entre o produtor de electricidade e o

consumidor?), novos papéis e tarefas podem evoluir e alguns casos de negócios e

papéis podem não ser de todo afectados por aplicações de cadeia de bloqueio (Será que o

Blockchain muda o caso do negócio da produção de electricidade?).

Como é que a cadeia de bloqueio poderia alterar o papel dos retalhistas

Mais proeminentemente, a tecnologia da cadeia de bloqueio tem o potencial de influenciar

o negócio de retalho. O grau em que a cadeia de bloqueio pode alterar a

O negócio de retalho pode variar significativamente. Em primeiro lugar, os retalhistas podem fazer uso de

da tecnologia da cadeia de bloqueio para aumentar a eficiência da sua

negócio através da redução de custos. Esta aplicação da cadeia de bloqueio seria

comparáveis aos desenvolvimentos actuais no sector financeiro, onde o

As instituições financeiras em actividade aplicam a tecnologia da cadeia de bloqueio a

os seus produtos estabelecidos para reduzir os custos. Embora isto possa oferecer novos

oportunidades de negócio no sector do retalho, a partir de uma instituição

perspectiva, a tecnologia da cadeia de bloqueio não iria mudar muito. Pelo contrário, nós

poderia esperar implicações institucionais se o retalho se tornar autónomo

aplicação vendida juntamente com activos de geração (como PV), armazéns ou

dispositivos de consumo. Como consequência, o negócio de retalho seria

substituídos por contratos inteligentes autónomos que são fornecidos em conjunto

com dispositivos de geração ou consumo.

Como a cadeia de bloqueio poderia alterar o papel dos operadores (de distribuição) da rede

Vamos supor que o funcionamento da rede se baseia em contratos inteligentes ou outros

processos autónomos que asseguram também o controlo de frequência e tensão

como equilíbrio. Estes processos autónomos podem desencadear uma discussão

sobre responsabilidades: Quanto maior for o grau de automatização e o

aumentar o número de dispositivos autónomos (geração e consumo)

que podem fornecer serviços de rede, quanto mais baixo for a necessidade de

supervisão. Isto pode levar à questão de quantos operadores de rede

são necessárias e se a responsabilidade pela estabilidade da rede poderia

ser centralizada ou mesmo completamente descentralizada. Tal desenvolvimento

resultaria numa nova "estrutura de mercado" a nível da rede com

ou uma concentração muito elevada (com apenas um operador de rede) ou um

estrutura muito fragmentada com operadores de rede muito descentralizados

(potencialmente a nível do consumidor).

Isto pode, por sua vez, exigir também uma adaptação do desenho institucional, por exemplo, a forma como regulamentamos os operadores de rede.

Como a cadeia de bloqueio poderia alterar a regulamentação dos operadores de rede

No que respeita à regulação, a cadeia de bloqueio pode oferecer o potencial de simplificar o processo de regulação e aumentar a eficiência. Giancarlo (2016) fala

da oportunidade de os reguladores terem acesso ao registo dourado,

a(s) lista(s) em tempo real de todos os participantes regulamentados (se o(s) participante(s) regulamentado(s)

entidades fazem uso das cadeias de bloqueio e o regulador tem acesso a

eles). Então, o regulador tornar-se-ia capaz de analisar e compreender

todos os processos em que as entidades regulamentadas estão envolvidas.

A aplicação da ideia do "disco dourado" ao sector energético poderia alterar

regulamento, por exemplo dos operadores da rede de distribuição, a um

de forma significativa. Como descrito acima, os operadores de rede poderiam utilizar

(privados ou públicos comissionados) cadeias de bloqueio para operar a sua rede.

Para todas as transacções que são executadas através da cadeia de bloqueios, a

O regulador poderia ganhar total transparência ao ligar-se à cadeia de bloqueio.

Além disso, a cadeia de bloqueio poderia simplificar a interacção entre a entidade reguladora e

as entidades regulamentadas. Por exemplo, uma maior transparência para as

através da cadeia de bloqueio sobre as actividades dos ORD poderia alterar o

forma como os operadores de rede podem gerir as suas redes. Aqui, discussões actuais

na Europa concentram-se na questão de saber se e como o DSO poderia utilizar

flexibilidade proporcionada pelos intervenientes no mercado para aumentar a alimentação das FER.

Do ponto de vista da entidade reguladora, a interacção do operador de rede

com os intervenientes no mercado aumenta o risco de distorções do mercado, pelo menos

enquanto os operadores de rede não estiverem totalmente desagregados do

empresas competitivas na geração e no retalho (CEER 2015).

Tais reservas por parte do regulador são principalmente motivadas pelo facto de faltarem

transparência dos processos internos da empresa, bem como do mercado. O

tecnologia de cadeias de bloqueio pode proporcionar a transparência necessária para a

regulador, o que poderia levar o regulador a permitir que o DSO interaja

com o mercado (por exemplo, com base em contratos inteligentes) na cadeia de bloqueio. Depois,

o DSO poderá ser capaz de integrar as FER de forma mais eficiente, ou seja, a um nível mais baixo

custos do que hoje. Além disso, uma menor assimetria de informação poderia reduzir

a necessidade de uma maior desagregação dos ORD, se estes quiserem interagir mais

estreitamente com as partes no mercado.

Takeaways

Como discutido acima, a introdução de cadeias de bloqueio poderia desencadear alguns

mudanças institucionais no sector da electricidade. Estas mudanças institucionais

alterações podem afectar tanto o sector retalhista como o sector da rede. Poderíamos

avançar para um mundo onde os geradores vendem directamente electricidade ao

clientes, o que resulta numa integração mais forte da geração e

negócio de retalho. Potencialmente, o comércio retalhista não permanecerá uma parte independente de

a cadeia de abastecimento, mas um processo automatizado e autónomo conduzido por

os geradores e os próprios consumidores. Além disso, os "golden

ideia "recorde" de Giancarlo (2016a)

fornece uma base para reduzir a assimetria de informação entre o regulador

e os operadores de rede, conduzindo potencialmente a uma maior separação do que

é o status quo.

Originalmente publicado aqui