1 Aplicação do Blockchain na Criação de um Marketplace Descentralizado para Transações de Energia Elétrica Luiz Rolim [email protected]
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Aplicação do Blockchain na Criação de um Marketplace Descentralizado para
Transações de Energia Elétrica
Luiz [email protected]
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Sobre o CPqD
Sistemas de Software
Tecnologias de Produtos
Serviços Tecnológicos
Análise Estratégica de Negócios
Pesquisa e Desenvolvimento
Consultorias
Competências, Produtos e Serviços
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• Disseminação da mini e microgeração distribuída na base de consumidores em baixa tensão;
• Crescente importância das fontes renováveis na evolução da matriz de energia elétrica;
• Inserção dos veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia;
• Menor atratividade econômica da GeraçãoDistribuída (GD) - já observada em alguns mercados, seja com net-metering ou tarifasfeed-in;
• Potencial de transformação dos habilitadorestecnológicos:
Conectividade Ubíqua e Blockchain. Fonte: Instituto Fraunhofer
Recent facts about Photovoltaics in Germany (2017)
Tarifa residencial
Tarifa feed-in
Evolução das Tarifas de Energia na Alemanha
Net metering95% Tarifa residencial
75%
Por que considerar um novo Marketplace?
Tarifas binômias em BTCP 33/2017 - MME
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Habilitadores: Base Tecnológica dos Smart Grids do Futuro
• Conectividade Ubíqua: Internet tradicional, Internet das Coisas (IoT) e as redes de comunicações digitais
• Blockchain:• Tecnologia empregada nas criptomoedas
digitais, como o Bitcoin;• Elemento transformador em vários setores da
economia.
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Blockchain in a nutshell
• Elimina a necessidade de intermediários ou de uma entidade central, como um banco ou uma operadora;
• Livro de registros (Ledger) descentralizado -armazena informações de qualquer natureza, tais como: transações, valores, registros, medições, contratos, etc.;
• Garante a consistência, integridade e inviolabilidade das transações por autenticação digital e desafios criptográficos de alto custo computacional na execução, e baixo custo na verificação;
• Regras de consenso acordadas pelos participantes eliminam ocorrências do tipo “double spending problem” na ausência de uma entidade central;
• Remunera os participantes pelo poder computacional empregado na validação das transações (mineração);
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Como funciona o Marketplace?• Mercado-alvo: consumidores cativos e
prosumers do grupo B, onde a GDestá se expandindo;
• Quem participa:• Consumidores cativos (B-consumer);• Prosumers (B-prosumers);• Comercializadores varejistas (B-retailers);• Distribuidoras de energia;• Microgrids.
• O Marketplace descentralizado cria um ambiente rápido, flexível e, se desejável, sem intermediários, para a compra e venda de energia elétrica a preços competitivos entre seus participantes.
Prosumers
Internet &Blockchain
Consumidores
ComercializadoresDistribuidoras
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Operação do Marketplace• Mercado livre de energia, sujeito
portanto, a algum nível de regulamentação;
• Participantes publicam suas demandas e ofertas de energia no Blockchain;
• Smart Contracts são os objetos da mineração, sendo firmados com base nas demandas e ofertas publicadas;
• B-Retailers, B-Consumers e B-Prosumers mineram os Smart Contracts, sendo remunerados de acordo com as regras de consenso;
• B-Retailers atuam sob delegação dos B-Prosumers e B-Consumers.
• Energia não comercializada éremunerada em base default.
98AB76F5D97E4AB378F7E5... DemandaOfertaContrato
• Potência (kWp)• Curva de produção
(horários, estimativas kWhs )
• Faixa de preços ($)(mínimo, alvo)
• Curva de demanda (horários, kWhs)
• Faixa de preços ($) (alvo, máximo)
• Potência demandada
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A Mineração dos Contratos e a Validação das Medições
• A mineração consiste em resolver o desafio matemático, identificando ofertas de energia que atendam, em parte ou em todo, as demandas;
• Resultados da mineração são contratos registrados no Blockchain;
• O desafio matemático, a periodicidade da execução e a remuneração obtida são definidos nas regras de consenso;
• Medidores de energia, acreditados para operar no Marketplace, publicam periodicamente o número de kWhs, consumidos e injetados, na rede de distribuição;
• Uma vez validados a origem e a autenticidade das medições, os registros correspondentes são inseridos no Blockchain.
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Ledger
Ledger
Ledger
Ledger
Ledger
LedgerLedger
...
Internet &Blockchain
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Acerto de Contas• Smart Contracts são firmados para
atender demandas futuras, supridas por fontes renováveis - sujeita a intermitências e influências das condições meteorológicas;
• Um acerto de contas deve ser realizado periodicamente com as informações armazenadas no Blockchain: Smart Contracts e Medições;
• Uma Clearing House realiza o acerto de contas, considerando inclusive os serviços de conexão à rede e distribuição da energia produzida pelos prosumers.
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Outras Aplicações do Blockchain no Contexto dos Smart Grids
Gerência pelo lado dademanda (DSM):
Orquestração de ações deDSM a partir de eventos edo estado da rede de distribuição
Sistema de pré-pagamento de energia participativo
Estímulo à participação em ações de eficiência energética e promoção do uso racional da energia por meio de créditos em criptomoedas
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Considerações Finais• Blockchain é, por natureza, um habilitador disruptivo.
Assim é também, o Marketplace aqui apresentado;• Principais desafios estão relacionados à evolução do
arcabouço regulatório e comercial do setor –fundamentais para permitir novos modelos de negócio;
• Modelo tem potencial de criar um movimento virtuoso para iniciativas de geração distribuída, armazenamento de energia e fontes renováveis;
• A conectividade ubíqua e o Blockchain se mostram como tecnologias de ponta para o futuro dos Smart Grids, com potencial de promover o desenvolvimento sustentável, estimular a inovação e gerar oportunidades de novos negócios para as atuais empresas de energia e entrantes.