Blokķēdes tehnoloģija var revolucionāri pārveidot atjaunojamās enerģijas tīklu

ASV Enerģētikas departamenta Nacionālā Atjaunojamās Enerģijas laboratorija (National Renewable Energy Laboratory, NREL) aktīvi pēta jautājumu, kā blokķēdes tehnoloģijas izmantot enerģijas transakciju tīklā.

Līdz šim blokķēdes tehnoloģija visvairāk pazīstama kā kriptovalūtu eksistences pamats, taču par to ieinteresējušās daudzas valdību un biznesa organizācijas. Tiek izstrādāti dažādi projekti un jaunuzņēmumi, kas pamatojas uz blokķēdes darbības principiem.

Dažas jau eksistējošas transakciju ķēdes būtu pilnīgi un absolūti piemērojamas blokķēdes tehnoloģijām. Piemēram, saules enerģijas un citu atjaunojamo enerģiju tīkli. Ja lietotāji savstarpēji vēlas dalīties ar enerģiju tā saucamajās pīķa stundās, nevis to tikai iegūt, vajadzētu nodrošināt datu ticamību par to, cik daudz enerģijas ir piegādāts. Proti, ļoti būtisks ir enerģijas uzskaites jautājums. Būtu vēlamas arī lētas vai pat bezmaksas savstarpējo norēķinu metodes, bez ierastajiem finanšu vidutājiem, kas sadārdzina enerģijas cenu. Blokķēdes tehnoloģijai, kā jau to uzskatāmi demonstrējusi kriptovalūtu pasaule, piemīt abas šīs ļoti svarīgās īpašības – grāmatvedība ir perfekta, bet norēķini notiek savstarpējas uzticības apstākļos.

“Operatīvo lēmumu pieņemšana par enerģijas izplatības režģi nu ir kļuvusi revolucionāra,” saka Dane Christensen, NREL inženiere. Lai paskaidrotu, ka bez inovācijām mūsdienās vairs nekas nevar attīstīties, viņa min internetu, kas kādreiz pagātnē bija pilnīgi tumša bilde daudziem paviršiem vērotājiem. “Salīdzinājumam varētu minēt, ka tie, kuri pagājušā gadsimta 80.gados censtos uzstājīgi aģitēt par biznesa iespējām internetā, netiktu saprasti. Visi par to tikai pasmietos tajos laikos. Tieši tas pats tagad notiek ar blokķēžu aplikācijām – pamazām tiek ielikti nākamās tehnoloģiskās revolūcijas pamati,” viņa piebilst.

NREL nesen paziņoja, ka sadarbojas ar energokompāniju Exelon un Energy Web Foundation (EWF), lai pētītu blokķēdes principu iespējas lokālo kopienu enerģijas apmaiņas tirgos.

Exelon Ziemeļamerikā pieder seši energopiegādes uzņēmumi ar 10 miljoniem klientu, un šī korporācija ir lielākais kodolreaktoru apsaimniekotājs Amerikas Savienotajās Valstīs. EWF savukārt ir bezpeļņas organizācija, kas izstrādā atvērtā koda blokķēdes platformu enerģijas sektora vajadzībām.

Jāpaskaidro, ka blokķēde īsumā nozīmē decentralizētu ierakstu žurnālu. Tajā katrs lietotājs var veikt publisku ierakstu, un šo ierakstu vairs nevar izdzēst, papildināt vai mainīt. Blokķēdes tehnoloģijas ir uzbūvētas ar matemātisku funkciju starpniecību, tāpēc atkrīt vajadzība pēc starpniekiem un vidutājiem. Blokķēdes ir arī uzticēšanās sistēmai, kas paver lielas jauninājumu un novatorisku izgudrojumu iespējas. Blokķēdes princips ir kriptovalūtu pamatos. Rezultātā visi risinājumi kļūst lētāki, jo nav jāmaksā komisijas maksas.

Exelon un EWF kopprojekts ir virzīts uz to, lai attīstītu energopiegādes uzņēmumu un patērētāju sadarbību. NREL arī pēta iespējas, kā pievienot izplatāmās enerģijas resursus (piemēram, saules baterijas) lokālajiem tīkliem.

Bez tam, NREL  izstrādā elektrības pieprasījuma un piedāvājumu balansēšanas sistēmu, savienojot digitālās identitātes ar īpašām iekārtām, kuras izstrādājusi NREL Enerģijas sistēmu integrācijas nodaļa.

Vislielākais izaicinājums ir savienot dažādu enerģijas veidu sistēmas. Tam nepieciešami īpaši inženiertehniskie risinājumi un esošo sistēmu detalizēta rekonstrukcija.

“Laikā, kad tiek pielietots arvien vairāk atjaunojamās enerģijas un palielinās elektroierīču skaits, inženieru ekspertīze ir vitāli nepieciešama,” piemetināja Dane Christensen.

No malas raugoties, pašreizējā sistēma izskatās diezgan vienkārši – pamata ieguves tīkls savieno ģenerācijas stacijas ar apakšstacijām, bet vietējais tīkls savieno apakšstacijas ar patērētājiem.

Pašreizējais tīkls nespēj nodrošināt divu virzienu elektrības plūsmu. Ierasts, ka elektroenerģija tiek virzīta no apakšstacijas uz transformatoriem, pēc tam nonāk  pie patērētājiem. Atjaunojamās enerģijas gadījumā plūsma darbojas arī pretējā virzienā. Tai pat laikā, ir apgrūtināta mājsaimniecību un iestāžu ražotās elektroenerģijas uzskaite.

Vēl – elektromobiļu uzlāde ir liels noslogojums pašreizējai elektroenerģijas ķēdei. Palielinot atjaunojamās enerģijas devēju darbības spējas, varētu mazināt nepieciešamību arvien palielināt vietējā tīkla jaudas.

NREL cenšas izstrādāt modeli, kura ietvaros tiktu modificētas augstsprieguma līnijas darbībai blokķēdes sistēmā. NREL realizē pilotprojektu, lai blokķēdē savienotu elektromobiļus, viedās iekārtas, akumulatorus un citas komponentes.

ASV Kongresa Pētniecības departaments (Congressional Research Service) īpašā pētījumā atklāja, ka atjaunojamās enerģijas ražotāji meklē iespējas pārdot pārpalikušo elektroenerģiju blakus izvietotajiem patērētājiem. Taču pašreizējā elektroenerģijas ķēde nespēj nodrošināt elektroenerģijas apmaiņu starp tūkstošiem mājsaimniecību.

Jau 2018.gadā NREL izstrādāja īpašu mājsaimniecību enerģijas pārvaldes sistēmu, kas prognozē enerģijas izlietojuma apjomus mājsaimniecībās. Sadarbībā ar Blockcypher simulācijas režīmā izdevās pielietot blokķēdes tehnoloģiju, lai izveidotu un iedarbinātu enerģijas apmaiņu starp divām mājas enerģijas sistēmām. Šīs apmaiņas procesā starpnieks vairs nav nepieciešams,  un abi ķēdes dalībnieki uzticas viens otram.

Sadarbība ar citām pētniecības organizācijām

Raugoties ar perspektīvu nākotnē, NREL īsteno  sadarbības projektu ar citām pētnieciskajām laboratorijām, lai paātrinātu blokķēdes principu īstenošanu enerģijas sektorā. Projekta ietvaros NREL aktīvi darbojas, lai dalītos ar zināšanām un pieredzi. Projektu vada Nacionālā Enerģijas Tehnoloģiju laboratorija (National Energy Technology Laboratory), tajā piedalās vairākas labi pazīstamas un respektablas pētniecības organizācijas.