Comment la blockchain peut démocratiser l'énergie verte

Imaginez acheter un panneau solaire dans une quincaillerie, le monter sur votre toit, puis vendre l'électricité verte que vous produisez à un prix que vous fixez.

Est-ce seulement possible? Certaines entreprises le pensent certainement. Ces startups exploitent la puissance des blockchains pour démocratiser l'énergie verte.

Avant de comprendre comment les blockchains font partie de la solution, il faut d'abord connaître quelques éléments sur le marché de l'électricité verte.

Aujourd'hui, des auditeurs indépendants évaluent les producteurs d'énergies renouvelables et certifient leur électricité comme « verte ». Ces producteurs peuvent ensuite vendre des certificats d'énergie renouvelable (CER) aux consommateurs qui souhaitent acheter de l'énergie verte.

C'est ainsi que des entreprises comme Apple et Google peuvent se dire 100 % vertes. Ils ne produisent pas leur propre électricité verte, mais en achetant des certificats de producteurs d'énergie verte.

Bien sûr, l'énergie réelle qu'ils utilisent n'est pas toujours verte. Tant que chaque unité d'énergie qu'ils consomment correspond à un REC acheté, l'énergie verte remplace l'énergie à forte intensité de carbone. Un marché pour les CER crée un signal fort pour l'investissement dans la production d'électricité verte.

Certaines entreprises alimentent tout ou partie de leurs opérations à l'aide de contrats d'achat d'électricité (PPA). Cela les engage à acheter une certaine quantité d'énergie à un certain prix auprès de producteurs d'énergies renouvelables sur des échelles de temps d'environ 20 ans. Les PPA réduisent les risques pour les producteurs en garantissant le retour sur investissement, créant ainsi une forte motivation pour l'investissement à long terme dans la production verte.

Ces deux approches, cependant, discriminer les petits producteurs d'électricité verte.

Ce n'est pas facile de générer du vert

Le processus de certification des CER est lourd et coûteux, avec des audits physiques, donc cela n'a pas de sens pour les générateurs verts maman-et-pop. De la même manière, Les AAE ne peuvent être négociés que par les grands producteurs verts.

Pour ces deux raisons, les petits producteurs verts doivent se contenter du prix que leur paie leur service public local. Ce prix peut être volatil en raison de l'ingérence des législateurs ainsi que des services publics eux-mêmes. Ainsi, les petits producteurs sont exposés à des niveaux de risque plus élevés que les grands acteurs.

Et si nous pouvions réduire le coût de la certification, éliminer les audits onéreux et éviter les contrôles de prix hors marché, de sorte que même un producteur vert à petite échelle puisse réduire les risques d'investissements ?

C'est ce que proposent des entreprises telles que PowerLedger en Australie et LO3 Energy à Brooklyn. Ils utilisent des blockchains pour stocker les certificats de génération créés par des compteurs inviolables attachés aux panneaux solaires.

Ces blockchains stockent également des enregistrements de transactions lorsque les certificats sont échangés, de sorte que la même unité de génération ne peut pas être revendue. En éliminant les auditeurs, les coûts de transaction et la régulation des prix, cette solution rend l'investissement dans les énergies renouvelables attractif même pour les petits acteurs.

Un problème d'échelle

Malheureusement, cette approche a un problème d'échelle.

Les blockchains d'aujourd'hui ne peuvent pas prendre en charge l'ajout de plus de quelques centaines de certificats ou de transactions (nous les appellerons tous les deux « transactions ») par seconde. En effet, les serveurs blockchain doivent se mettre d'accord sur le contenu de chaque bloc, malgré les pannes de serveur et de communication et la présence de serveurs malveillants. C'est le « problème du consensus » bien connu et difficile. A cause de ce problème, l'échelle nécessaire pour prendre en charge des centaines de millions de panneaux solaires est hors de portée de la technologie blockchain actuelle.

Par exemple, BitCoin, la blockchain la plus connue, prend en charge seulement environ 10 transactions par seconde et HyperLedger, La solution concurrente d'IBM, moins de 1, 000 transactions par seconde. Un système CER démocratique générerait des transactions à un rythme des centaines de fois plus rapide.

Mes collègues de l'Université de Waterloo ont récemment mis au point une nouvelle solution au problème du consensus appelée Canopus.

Canopus prend en compte la localisation d'un serveur sur le cloud internet, minimiser la communication entre des serveurs géographiquement distants. En gardant la plupart des communications locales et rapides, Les serveurs blockchain peuvent traiter beaucoup plus d'enregistrements de transaction chaque seconde qu'un protocole de consensus traditionnel qui ne prend pas en compte l'emplacement. Cette amélioration de la mise à l'échelle permet même aux petits producteurs verts d'obtenir des certificats et de participer aux transactions énergétiques.

Un million de transactions par seconde

Nous construisons actuellement un prototype de blockchain utilisant Canopus qui, nous l'espérons, traitera plus d'un million de transactions par seconde. Dans notre solution, les compteurs intelligents attachés aux panneaux solaires envoient les CER aux courtiers. Les consommateurs peuvent acheter ces CER en utilisant leurs propres courtiers.

En cas de succès, notre travail encouragera les propriétaires et les petites entreprises à investir dans les technologies d'énergie renouvelable pour devenir des générateurs verts. Cela encouragerait également les consommateurs d'électricité de l'Ontario à devenir 100 % verts, tout comme Apple et Google.

En effet, puisque la blockchain ne connaît pas de frontières, notre système pourrait permettre aux producteurs verts des pays en développement inondés de soleil de récupérer leur investissement dans la production verte en vendant des CER aux consommateurs du monde entier. Bien sûr, cela nécessite de placer des serveurs blockchain dans chaque région du monde, mais cela se fait facilement en utilisant l'infrastructure de centre de données existante.

Cela réduirait l'empreinte carbone mondiale, et serait plus efficace - donc moins coûteux - que le déploiement de panneaux solaires dans les pays nordiques pauvres en soleil.

Les blockchains sont aussi pour les véhicules électriques

Le développement d'une solution évolutive, Une blockchain énergétique inviolable et accessible à l'échelle mondiale permettrait d'autres transactions énergétiques.

Les véhicules électriques (VE) sans émissions permettent aux consommateurs d'utiliser de l'électricité au lieu de l'essence pour répondre à leurs besoins de transport. Alors que les consommateurs sont incités à acheter des véhicules électriques, ils n'en reçoivent pas pour les faire fonctionner.

La blockchain permet de récompenser les propriétaires de VE pour l'utilisation de leurs VE, ou fournir des services auxiliaires aux services publics, rendre les véhicules plus abordables. Les propriétaires de véhicules électriques pourraient être davantage récompensés s'ils chargeaient leurs voitures d'électricité verte.

Proche de la réalité ?

Bien que la technologie pour construire des blockchains évolutives existera bientôt, un problème est que certaines juridictions, y compris l'Ontario, donner aux sociétés de distribution locales un contrôle strict sur l'intégration de la production verte pour assurer la stabilité du réseau.

Bien que cela soit certainement nécessaire, il n'y a aucun besoin intrinsèque pour les producteurs verts d'être liés à un plan de tarification mandaté par la province tel que le système microFIT. La province devrait permettre aux producteurs de vendre leur électricité au plus offrant, comme n'importe quel autre producteur.

Il faut aussi construire, déployer et évaluer de manière critique des prototypes à petite échelle de systèmes d'énergie transactive basés sur la blockchain afin que nous puissions apprendre par la pratique.

Alors que les coûts de l'énergie solaire et éolienne continuent de baisser et que les technologies de stockage d'énergie arrivent à maturité, il devient possible de se détourner de la production d'électricité à forte intensité carbonique et des véhicules à essence.

Démocratiser le déploiement de ces technologies à l'aide de blockchains énergétiques évolutives permettra, nous esperons, accélérer cette importante transformation sociétale.