Pesquisadores da Western University do Canadá desenvolveram um utilitário virtual de código aberto baseado em blockchain para negociação de energia solar ponto a ponto (P2P), usando contratos inteligentes para economizar até US$ 1,600 (dólares americanos) para 10 casas em cenários simulados.
Imagem: Western University, Avanços em Energia Solar, CC BY 4.0
Cientistas da Western University do Canadá projetaram um novo utilitário virtual autônomo de código aberto para monitorar usuários de PV e habilitar o comércio P2P. Seu sistema baseado na tecnologia de blockchain SolarXchange cria contratos inteligentes por si só, facilitando transações entre usuários em uma base horária. “Estamos realmente interessados em trabalhar com serviços públicos de eletricidade focados no futuro que queiram habilitar a geração solar distribuída generalizada e as trocas P2P para criar uma rede elétrica verdadeiramente resiliente”, disse o autor correspondente Dr. Joshua M. Pearce revista pv.
“Para as concessionárias que optam por adotar a geração distribuída, há vários modelos de negócios. Uma abordagem tentadora é permitir a negociação P2P de eletricidade solar”, disseram os acadêmicos. “A questão principal é que os sistemas de faturamento foram configurados para a produção centralizada de energia, um novo método de faturamento/negociação é necessário, feito para a geração distribuída. Uma abordagem é usar a tecnologia blockchain porque ela permite transações seguras.”
O novo utilitário virtual é baseado em dois níveis de contratos, escritos usando Solidity, uma das linguagens populares de contratos inteligentes. No contexto do blockchain, contratos inteligentes são códigos que realizam tarefas automaticamente quando certas condições são atendidas. No primeiro nível, cada casa participante tem um contrato House, descrevendo o estado geral da geração e demanda de PV do usuário. No segundo nível, o utilitário virtual executa o contrato HouseFactory, que absorve informações dos contratos de primeiro nível, monitorando a demanda e a produção das casas individuais e decidindo quando a eletricidade deve ser trocada.
“Testes unitários para cada um dos métodos dos contratos são escritos em Solidity, e dados sobre uso e custos de gás são coletados. Deve-se notar que o 'gás' no contexto de redes P2P se refere à unidade de medida para taxas de transação e custos computacionais, não gás natural”, disse o grupo. “O custo total de implantação dos contratos foi calculado migrando os contratos para o blockchain Truffle local e recuperando as informações de uso e custo de gás da saída do terminal.”
Imagem: Western University, Avanços em Energia Solar, CC BY 4.0
Após o teste das funções do blockchain, uma simulação JavaScript é desenvolvida para usar os contratos em dados reais de carga e geração de PV por um ano em uma base horária. A simulação considera dois cenários: ambos incluem 10 casas e informações reais de eletricidade da cidade de Nova York. O primeiro estudo de caso, “True Peers”, representa um sistema maduro no futuro, onde todas as casas são prosumers com PV próprio.
“O segundo estudo de caso é chamado de Transição Intermitente. Neste estudo de caso, há quatro tipos de casas”, explicaram os cientistas. “Primeiro, um quarto das casas tem o dobro do PV necessário para autoconsumo, representando domicílios com grandes áreas de telhado sem sombra. Segundo, um quarto tem PV suficiente para corresponder à sua carga elétrica anualmente, o que representaria a maneira como a maioria dos sistemas PV de telhado são projetados hoje para aproveitar as taxas de medição líquida. Terceiro, um quarto das casas tem apenas metade do PV necessário para corresponder à sua carga, o que representaria casas em um pequeno lote ou em um local não ideal. Finalmente, um quarto não tem PV, representando domicílios sem espaço de superfície PV disponível devido ao sombreamento ou domicílios sem acesso a capital para instalar PV.”
O estudo de caso True Peers levou a 521 kWh de trocas de energia, gerando uma economia total de custos anuais de $ 70.78 sob uma estrutura de taxa de tempo de uso (ToU). Em contraste, o estudo de caso Intermittent Transition resultou em 11,478 kWh de trocas, com economia líquida total de $ 1,599.24 sob a mesma estrutura de taxa de ToU.
“Ter uma maior variabilidade na produção de energia fotovoltaica resultou em aumentos de mais de um fator vinte nas trocas e economias de custos líquidos”, disseram os pesquisadores.
“Esta pesquisa visa mostrar que é possível criar um sistema de medição líquida virtual P2P eficaz em gás que exija manutenção mínima para os usuários, mas ainda economize dinheiro para eles”, concluiu o grupo. “Como resultado, este sistema torna a posse de PV e a participação em uma rede P2P mais acessíveis. Tanto os proprietários de PV quanto os não proprietários de PV se beneficiam da participação neste sistema, como visto no estudo de caso Transição Intermitente. As concessionárias devem adotar o papel da concessionária virtual no sistema proposto para centralizar o processo P2P.”
Eles apresentaram seu sistema em “Usando um livro-razão para facilitar a medição virtual ponto a ponto autônoma da geração distribuída fotovoltaica solar”, que foi publicado recentemente em Avanços na energia solar.
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Retirado de revista pv
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