Novedosa utilidad virtual basada en blockchain para el comercio fotovoltaico P2P

Científicos de la Universidad Western de Canadá han diseñado un novedoso servicio público virtual autónomo de código abierto para supervisar a los usuarios de energía fotovoltaica y permitir el comercio P2P. Su sistema basado en la tecnología blockchain SolarXchange crea contratos inteligentes por sí mismo, facilitando las transacciones entre usuarios cada hora. «Estamos muy interesados en trabajar con empresas eléctricas con visión de futuro que quieran generalizar la generación solar distribuida y los intercambios P2P para crear una red eléctrica realmente resistente», declaró a pv magazine el Dr. Joshua M. Pearce, autor del proyecto.

«Las empresas de servicios públicos que deciden adoptar la generación distribuida disponen de varios modelos de negocio. Un enfoque tentador es permitir el comercio P2P de electricidad solar», señalan los académicos. «El principal problema es que los sistemas de facturación se han creado para la producción centralizada de energía, se necesita un nuevo método de facturación/comercio que esté hecho para la generación distribuida. Un enfoque es utilizar la tecnología blockchain porque permite transacciones seguras».

La novedosa utilidad virtual se basa en dos niveles de contratos, escritos con Solidity, uno de los populares lenguajes de contratos inteligentes. En el contexto de blockchain, los contratos inteligentes son códigos que realizan tareas automáticamente cuando se cumplen determinadas condiciones. En el primer nivel, cada casa participante tiene un contrato doméstico que describe el estado general de la generación y la demanda fotovoltaicas del usuario. En el segundo nivel, la empresa virtual ejecuta el contrato HouseFactory, que absorbe la información de los contratos de primer nivel, realiza un seguimiento de la demanda y la producción de cada vivienda y decide cuándo debe intercambiarse la electricidad.

«Las pruebas unitarias para cada uno de los métodos de los contratos se escriben en Solidity, y se recopilan datos sobre el uso y los costes del gas. Hay que señalar que el «gas» en el contexto de las redes P2P se refiere a la unidad de medida de las tarifas de transacción y los costes computacionales, no al gas natural», dijo el grupo. «El coste total del despliegue de los contratos se calculó migrando los contratos a la blockchain local de Truffle y recuperando la información de uso y coste del gas de la salida del terminal».

Tras probar las funciones de la cadena de bloques, se desarrolla una simulación en JavaScript para utilizar los contratos con datos reales de carga y generación fotovoltaica durante un año por horas. La simulación considera dos escenarios: ambos incluyen 10 hogares e información eléctrica real de la ciudad de Nueva York. El primer caso de estudio, «True Peers», representa un sistema maduro en el futuro en el que todas las casas son prosumidores con fotovoltaica propia.

«El segundo caso práctico se llama Transición intermitente. En este estudio hay cuatro tipos de casas», explican los científicos. «En primer lugar, una cuarta parte de las casas tienen el doble de la energía fotovoltaica que necesitan para el autoconsumo, lo que representa hogares con grandes superficies de tejado sin sombra. En segundo lugar, una cuarta parte tiene suficiente energía fotovoltaica para igualar su carga eléctrica anual, lo que representaría la forma en que la mayoría de los sistemas fotovoltaicos sobre tejado están diseñados hoy en día para aprovechar las tarifas de medición neta. En tercer lugar, una cuarta parte de las casas tiene sólo la mitad de la energía fotovoltaica necesaria para igualar su carga, lo que representaría casas en una parcela pequeña o en una zona no óptima. Por último, una cuarta parte no tiene energía fotovoltaica, lo que representa hogares sin superficie fotovoltaica disponible debido al sombreado u hogares sin acceso a capital para instalar energía fotovoltaica».

El estudio de caso True Peers dio lugar a 521 kWh de intercambios de energía, con un ahorro total anual de 70,78 dólares con una estructura de tarifas por tiempo de uso (ToU). En cambio, el estudio de caso de Transición Intermitente dio lugar a 11.478 kWh de intercambios, con un ahorro neto total de 1.599,24 dólares con la misma estructura de tarifas ToU.

«Así pues, una mayor variabilidad de la producción fotovoltaica se tradujo en un aumento de más de veinte veces en los intercambios y en el ahorro neto de costes», afirman los investigadores.

«El objetivo de esta investigación es demostrar que es posible crear un sistema de medición neta virtual P2P eficaz en términos de gas que suponga un mantenimiento mínimo para los usuarios y, al mismo tiempo, les ahorre dinero», concluye el grupo. «Como resultado, este sistema hace que poseer FV y participar en una red P2P sea más accesible. Tanto los propietarios fotovoltaicos como los que no lo son se benefician de participar en este sistema, como se desprende del estudio de caso Transición intermitente. Las empresas de servicios públicos deberían adoptar el papel de empresa de servicios públicos virtual en el sistema propuesto para centralizar el proceso P2P».

Presentaron su sistema en «Using a ledger to facilitate autonomous peer-to-peer virtual net metering of solar photovoltaic distributed generation«, publicado recientemente en Solar Energy Advances.

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