El següent enfocament, avalua l’aplicabilitat de l’energia transactiva amb la implementació de la tecnologia distribuïda per proporcionar una visió de l’arquitectura disponible per fer transaccions d’energia residencial i avaluar el rendiment en termes de cost energètic, eficiència energètica i rendiment ambiental.
El Distributed Ledger Technology (DLT), te com objectiu aprofitar una xarxa típica de distribució elèctrica per a una aplicació residencial en topologia d’anell i permetre que els nodes distribuïts transactius puguin intercanviar energia d’acord amb les preferències dels usuaris finals en termes de cost, ús i rendiment ambiental.
Gairebé tots els clients residencials estan monitoritzats amb un comptador intel·ligent per facturar i, en laguns csos, disposen d'un sistema de gestió d’edificis amb controls automàtics amb càggegues gestionables, generació d’energia renovable, carregadors per VE i termòstats intel·ligents. Aquests recursos energètics distribuïts s’ajusten en el que es conneix com un node transactiu, però tradicionalment les transaccions energètiques s'estan realitzant en els sistemes de gestió distribuït, que gestiona el distribuïdors (DSO). Aquest nou model apropa la capa transactiva als recursos energètics distribuïts, amb cada node representat per un agent amb funcions de gestió d’energia i, juntament amb un model dinàmic de la xarxa d’energia local, que pot resoldre amb exactitud les transaccions en temps real.
 |
Plataforma de distribució de xarxes d’energia lògica (Font:IEEE Smart Grid) |
Cada agent té la capacitat de gestionar el preu, la disponibilitat d'energia i les fonts de cada transacció amb contractes intel·ligents, tal com es descriu al Blockchain en energia transactiva. Els elements de l’energia transactiva defineixen els objectes de dades de l’arquitectura del contracte intel·ligent a construir, un model d’informació comú amb requisits funcionals mesurables en termes de cost, potència de processament i velocitat de processament per aconseguir el resultat desitjat. Els models previs, permeten tres tres tipus de transaccions, peer-to-peer, peer-to-DSO i DSO-to-DSO. No obstant tot seguit s'explicarà les aplicacions residencials entre iguals i l'establiment de l'arquitectura per avaluar l'aplicabilitat i els beneficis.
Reptes de l'energia transactiva d'avui
Alguns dels reptes que denuncien els distribuïdors i els reguladors de les aplicacions esmentades són:
Cost de l’energia: Els distribuïdors i els reguladors estableixen tarifes basades en patrons d’ús energètics predefinits, valors màxims de demanda i cost de generació i distribució. Canviar a fonts d’energia assequibles alternatives en temps real requereix la capacitat d’equilibrar l’oferta i la demanda d’energia, acumular recursos energètics i verificar el rendiment dels escenaris disponibles. Aquestes funcions de la xarxa elèctrica, resideixen fora dels límits del distribuïdor i necesstien de contracte intel·ligent amb el DSO. La prova de conceptes per establir marcs normatius que donin suport a l’estalvi d’energia és el principal repte que tenen avui els distribuïdors.
Ús energètic: L’intercanvi d’energia entre agents de xarxa per optimitzar l’ús, varia segons la disponibilitat dels recursos energètics. Agregant aquests recursos i proporcionant una filosofia de control transparent i fiable per als agents i els operadors del sistema, permet la integració de nodes transactius. Un mecanisme de consens per als agregadors per gestionar els recursos energètics amb funcions de control transparent i determinista mitiga la responsabilitat i garanteix un funcionament fiable del sistema.
Rendiment ambiental: Els comercialitzadros i operadors del sistema proporcionen alternatives ambientals per reduir l’impacte ambiental durant la generació d’energia, i la distribució, no obstant això, la traçabilitat del flux d’energia a les fonts ambientals és complexa a causa de la topologia de les xarxes de distribució i la intermitència d’energies renovables. Proporcionar a les comercialitzadoress visibilitat, predicció i traçabilitat dels recursos d’energia renovable per fer front a la no linealitat de la disponibilitat de recursos energètics establiria un marc regulatori per donar suport als objectius ambientals lògics de la xarxa d’energia.
Energia Transactiva amb DLT
Resum de les mesures de rendiment per a la implementació d'energia transactiva per quantificar els beneficis de cada tecnologia.
Cost de l’energia: El cost de l’energia inclou l'estalvi màxim, l'intercanvio d’energia i l'intercanvi de fonts d’energia en el moment de la facturació. El DLT, permet accions dinàmiques per validar, verificar, cometre i tancar transaccions d'energia segons un flux de treball proposat per l'aplicació. Aquest enfoc proporciona els avantatges d’un flux de treball fiable i d’un model transparent de confiança per establir un marc regulador per a una capa transactiva més propera als recursos energètics distribuïts.
Ús energètic: S’obté l’optimització d’eficiència energètica mesurant i ajustant l’ús per circuits a la xarxa de distribució. Aquest enfocament considera un protocol de prova de consens escollit definit en el contracte intel·ligent, combinat amb les funcions lògiques de la xarxa elèctrica i els punts de referència de l’agent per proporcionar un model determinista per gestionar l’ús d’energia per al node transactiu.
Rendiment ambiental: Les tecnologies distribuïdes Ledger (LDT), combinades amb un model del sistema elèctric, faciliten la transparència entre els agents per identificar accions deterministes per reduir la complexitat en el model transactiu per a la planificació, el seguiment, la transacció de guanys del rendiment ambiental, les obligacions de compliment i els objectius ambientals de la xarxa d’energia lògica.
Tenint en compte els controls de seguretat intel·ligents del NIST i els requisits CIP NERC, els sistemes que participen en una xarxa de blocs transactius hauran de tenir papers i permisos per crear i controlar les transaccions energètiques que siguin coherents amb els marcs de seguretat existents. Per tant, els sistemes SCADA de distribució i els dispositius IoT intel·ligents de propietat del client que participin en una xarxa d’energia transactiva interaccionaran en una xarxa lògica distribuïda per executar i supervisar el rendiment de les transaccions d’energia per als requeriments de processament d’energia, velocitat i cost com a part del marc analític.
Els sistemes SCADA de distribució hauran de tenir diferents permisos que els sistemes IoT de propietat del client per executar transaccions energètiques. Per exemple, Els sistemes IoT de propietat del client només poden crear contractes intel·ligents per informar del consum d’energia o de la producció d’energia si s’associen a un DER (per exemple, PV solar) per a un consumidor. Aquests dispositius poden crear ofertes de transacció energètica si preveuen necessitats futures d’energia. Els sistemes intel·ligents creats pels sistemes IoT energètics de propietat del client es poden llegir mitjançant els sistemes de distribució SCADA (DSCADA) per desencadenar contractes intel·ligents destinats a satisfer les necessitats energètiques dels clients. Tanmateix, els sistemes IoT de propietat del client no podran llegir transaccions energètiques dels sistemes DSCADA. L'aprofitament de dades sobre generació i demanda d'energia, permetrà obtenir detalls avançats de l'anàlisi de les dades que es poden calcular a la frontera entre client i distribuïdor per satisfer la demanda d'energia amb el menor cost possible per als clients, i en última instància determinarà el cost energètic.
La xarxa de comptadors intel·ligents basat amb el blockchain, és la més adequada per al model energètic proposat, ja que permet aplicar els controls de seguretat de l'autenticació i l'autorització en els sistemes. La tecnologia distribuïda s’aprofita com a registre d’instruccions de transaccions a través de sistemes energètics. A més dels controls de seguretat existents per verificar que els sistemes que realitzen transaccions energètiques estan autoritzats per fer-ho, els algoritmes de consens desplegats en xarxes autoritzades augmentaran significativament la dificultat de denegació de servei o d'atac de denegació distribuïda de serveis contra la xarxa blockchain. I si es produís, els sistemes que participen a la xarxa de llibres distribuïts tindran un registre de transaccions que poden identificar fàcilment l’actor malintencionat. Perquè en una xarxa distribuïda de llibres,
Un cop tornat a connectar un dispositiu a la xarxa, es poden descarregar els registres de les transaccions que s’han enviat a la xarxa blockchain, incloses les transaccions d’energia enviades per aquest dispositiu, en el procés de sincronització. La naturalesa intrínseca de la transacció immutable de base de rol, base de permisos, impedeix la manipulació de les dades.
Font: IEEE Smart Grids
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada