​Исследователи NREL планирует использование блокчейн для управления энергетикой

-
13:30
126
​Исследователи NREL планирует использование блокчейн для управления энергетикой

Исследователи Национальной лаборатории по возобновляемым источникам энергии (NREL) оценивают использование блокчейн для получения трансактивной энергии с помощью аппаратных средств в лабораторном Центре интеграции энергетических систем (ESIF).

Блокчейн служит распределенной цифровой записью действий, согласованных и выполненных несколькими сторонами. Основная ценность блокчейн заключается в предоставлении математического подтверждения состояния данных, так что разные стороны сделки могут договориться о результате, даже если они не знают друг друга или не доверяют друг другу. Несмотря на то, что эта технология обычно ассоциируется с крипто-валютами, такими как Bitcoin, она может использоваться практически с любым типом транзакций, связанных с цифровым владением, в режиме реального времени. Эти технологии опираются на сложившуюся криптографию и механизмы консенсуса для обеспечения безопасности транзакций, и появилась целая отрасль, которая применяет технологию блок-цепочки для решения реальных проблем.

Потенциальные возможности для использования блок-цепочки в энергетическом секторе огромны. Исследовательская служба Конгресса в прошлом году отметила растущий интерес производителей распределенных энергетических ресурсов ( DER ) — таких как солнечная энергия на крыше — к продаже электроэнергии соседям. Исследовательская служба Конгресса по вопросам государственной политики предсказала, что если такой подход окажется «практичным и экономичным, то технология блокчейн может изменить способ взаимодействия потребителей и производителей электроэнергии».

Сегодня для управления спросом, предложением и надежной поставкой электроэнергии в энергосистему коммунальные предприятия используют комплексные программные платформы, называемые системой управления энергопотреблением (EMS) и усовершенствованной системой управления распределением (ADMS). Но в масштабе EMS и ADMS трудно взаимодействовать между тысячами домов, не говоря уже о миллионах подключенных устройств, используемых в этих домах.

Оборудование в ESIF, используемое для моделирования реальных домов, оказалось ключевым для демонстрации того, как технология блокчейн может позволить одноранговые энергетические операции.

Исследователи NREL провели эксперименты, чтобы узнать, что может произойти, когда два дома соединяются между собой через блок-цепь с возможностью продажи избыточной солнечной энергии одному. Для этого потребовались две операции с блокировочной цепью — безопасная передача данных о количестве выработанной энергии и оплата продавцу.

Центральное место в этом исследовании занимает разработанное компанией NREL программное решение под названием «Предупреждение». В качестве безопасной системы домашней автоматизации, предвидеть координировать работу подключенных приборов, домашних батарей и солнечной крыши, удовлетворяя домашним владельцам ценности и предпочтения наряду с потребностями коммунальной сети.

Программное обеспечение NREL использует алгоритмы, которые изучают каждый дом, а также графики и схемы его обитателей, поэтому прогнозирование может предсказать будущее потребление энергии в домах. Таким образом, прогнозирование позволяет с высокой точностью прогнозировать потребности в комфорте, затраты на электроэнергию, воздействие на окружающую среду и доступность сетевых услуг, используя алгоритмы машинного обучения, передовые методы анализа данных, а также моделирование и моделирование на основе физики для получения основанных на данных моделей бытовых приборов и моделей использования.

В эксперименте с блокчейн технология предупреждает второй дом, когда будет дешевле купить возобновляемую энергию у соседа, чем платить за коммунальные услуги, а затем использует цифровую валюту для завершения сделки. Демонстрация показала возможность автоматического согласования производства энергии и спроса между этими двумя домами.

Результаты высветили путь будущих исследований. Примечательно, что Дилан Катлер, главный исследователь проекта, отметил, что использование блокчейн на энергетических рынках потребует изучения надежности и отказоустойчивости сетей и проблем кибербезопасности. Одна из областей, которую Катлер не рассматривал в своих первоначальных исследованиях, — это роль, которую будет играть полезность в одноранговых энергетических сделках, и это то, что, по его словам, должно быть учтено в будущем исследовании.

Катлер, старший научный сотрудник Центра интегрированных приложений NREL, сказал, что появление технологии блокчейн требует нового рынка. В то время как общее предположение о блокчейн заключается в том, что конечный потребитель имеет преимущество над распределенным управлением энергией, в реальности существует вероятность того, что электроэнергетические компании будут, как минимум, отвечать за координацию этих соседних сделок.

NREL опирается на эту работу для изучения преимуществ для владельцев зданий и коммунальных предприятий. Используя рыночную технологию, основанную на блокчейн, исследовательские центры по эксплуатации электросетей по мере того, как дома и предприятия продолжают внедрять на крыше солнечную генерацию, аккумуляторные батареи, электромобили и «умные» электроприборы. Партнерами лаборатории являются Exelon Corporation, коммунальное предприятие, расположенное в Чикаго, и Energy Web Foundation, которое разрабатывает программные решения с открытым исходным кодом для блокчейн.

Кристенсен и Сивасатия Прада Баламуруган, со-руководители проекта NREL, заявили, что использование блок-цепочки позволит усилить координацию между коммунальными предприятиями и заказчиками для достижения взаимной выгоды. Электроэнергия, произведенная из возобновляемых ресурсов, таких как солнечная энергия и ветер, которые потребители не могут использовать, может быть направлена в сеть, но существуют ограничения. Фидеры, которые передают напряжение от подстанции к трансформаторам, не рассчитаны на двунаправленный поток электроэнергии.

Используя системы ESIF компании NREL, исследовательская группа изучает, каким образом энергетические рынки, основанные на блокчейн, могут позволить зданиям координировать свои действия в рамках распределительной кормушки, при соответствующих ограничениях, определенных коммунальными службами. В частности, группа изучает, каким образом подход к цифровой идентификации на основе блокчейн может помочь коммунальным предприятиям проверить атрибуты и работу распределенных энергоресурсов на своей территории.

Цель проекта заключается в том, чтобы позволить установить в зданиях высокие уровни солнечной и гибкой нагрузки, исключив при этом обратную подачу энергии в общую энергосистему. В случае успеха это позволит владельцам зданий и коммунальным предприятиям совместно работать над ускорением внедрения передовых энергетических технологий. Это также может открыть новые возможности для клиентов, имеющих солнечные или накопительные активы, заработать деньги или снизить свои счета за счет предоставления сетевых услуг.

По словам Кристенсена, опираясь на блокчейн, коммунальные предприятия могут безопасно и эффективно интегрировать множество различных типов DER с основными операционными инструментами (такими как EMS и ADMS программное обеспечение).

Инжиниринг для обеспечения эффективной и действенной работы одного фидеров в балансировании спроса и предложения не обязательно переводить на другой фидер. «То, что позволяет блокчейн, — сказал Кристенсен, — является масштабируемым решением, которое вы можете легко настроить на другой фидер, потому что он может быть самонастраивающимся».

NREL и Exelon сказали, что утилита может использовать результаты нового исследования блок-цепочки, чтобы сделать обоснование для разрешения пилотного проекта.

BLOSEM. NREL также приступил к двухлетнему сотрудничеству с другими национальными лабораториями с целью ускорения использования блокчейн в энергетическом секторе. Новая совместная работа под названием Blockchain for Optimized Security and Energy Management (BLOSEM) направлена на развитие архитектуры и инфраструктуры, чтобы коммунальные предприятия могли безопасно изучать эту технологию.

Первоначальная роль NREL в BLOSEM расширяется по сравнению с предыдущими достижениями лаборатории, при этом планируется провести дополнительные имитационные модели для более широкого использования блокчейн. Национальная лаборатория энергетических технологий является ведущей организацией в этом проекте, и в состав исследовательской группы также входят Лаборатория " Ames ", Национальная лаборатория ускорителей SLAC и Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория. Консорциум «Лаборатория модернизации сетей» финансирует проект BLOSEM. В число подразделений Министерства энергетики США, финансирующих этот проект, входят Управление по ископаемым источникам энергии, Управление по атомной энергии и Управление по поставкам электроэнергии и энергетической надежности.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...