Srinivasan Keshav, Universidad de Waterloo
Imagínese comprar un panel solar en una ferretería, montarlo en su techo y luego vender la electricidad verde que produce a un precio que establezca.
¿Es esto siquiera posible? Ciertamente, algunas empresas creen que sí. Estas nuevas empresas están aprovechando el poder de las cadenas de bloques para democratizar el poder verde.
Antes de que pueda comprender cómo las cadenas de bloques son parte de la solución, primero debe saber algunas cosas sobre el mercado de la electricidad verde.
Hoy en día, los auditores independientes evalúan a los productores de energía renovable y certifican su electricidad como “verde”. Luego, estos productores pueden vender certificados de energía renovable (REC) a los consumidores que desean comprar energía verde.
Así es como corporaciones como Apple y Google pueden decir que son 100% ecológicas. No generan su propia electricidad verde, sino que compran certificados de productores de energía verde.
Por supuesto, la energía real que utilizan no siempre es verde. Siempre que cada unidad de energía que consuman coincida con un REC comprado, la energía verde está desplazando la energía intensa en carbono. Un mercado de CER crea una fuerte señal de inversión en generación de electricidad verde.
Algunas empresas potencian algunas o todas sus operaciones mediante acuerdos de compra de energía (PPA). Esto los obliga a comprar una cierta cantidad de energía a un cierto precio a los productores de energía renovable en escalas de tiempo de aproximadamente 20 años. Los PPA reducen el riesgo para los generadores al garantizar el retorno de la inversión, creando así una fuerte motivación para la inversión a largo plazo en generación verde.
Sin embargo, ambos enfoques discriminan a los pequeños generadores de electricidad verde.
No es fácil generar verde
El proceso de certificación de los CER es engorroso y costoso, con auditorías físicas, por lo que no tiene sentido para los generadores ecológicos familiares. Del mismo modo, los PPA solo pueden ser negociados por grandes generadores ecológicos.
Por estas dos razones, los generadores ecológicos a pequeña escala deben arreglárselas con cualquier precio que les pague la empresa de servicios públicos local. Este precio puede ser volátil debido a la intromisión de los legisladores y de las propias empresas de servicios públicos. Por lo tanto, los pequeños generadores están expuestos a mayores niveles de riesgo que los grandes.
¿Qué pasaría si pudiéramos reducir el costo de la certificación, eliminar las auditorías onerosas y evitar los controles de precios que no son de mercado, de modo que incluso un generador ecológico a pequeña escala pudiera reducir el riesgo de las inversiones?
Esto es lo que ofrecen empresas como PowerLedger en Australia y LO3 Energy en Brooklyn. Usan blockchains para almacenar certificados de generación que son creados por medidores a prueba de manipulaciones conectados a paneles solares.
Estas cadenas de bloques también almacenan registros de transacciones cuando se comercializan los certificados, de modo que la misma unidad de generación no se puede revender. Al eliminar los auditores, los costos de transacción y la regulación de precios, esta solución hace que la inversión en energía renovable sea atractiva incluso para los pequeños actores.
Un problema de escala
Desafortunadamente, este enfoque tiene un problema de escala.
Las cadenas de bloques actuales no pueden admitir la adición de más de unos pocos cientos de certificados o intercambios (los llamaremos “transacciones”) por segundo. Esto se debe a que los servidores de blockchain deben acordar el contenido de cada bloque, a pesar de la falla del servidor y de la comunicación y la presencia de servidores maliciosos. Este es el conocido y difícil “problema del consenso”. Debido a este problema, la escala necesaria para soportar cientos de millones de paneles solares está fuera del alcance de la tecnología blockchain actual.
Por ejemplo, BitCoin, la cadena de bloques más conocida, admite solo alrededor de 10 transacciones por segundo y HyperLedger, la solución de la competencia de IBM, menos de 1,000 transacciones por segundo. Un sistema REC democrático generaría transacciones a un ritmo cientos de veces más rápido.
Las cadenas de bloques pueden almacenar certificados de generación vinculados a la energía verde, pero actualmente no pueden manejar el volumen que produciría un despliegue a gran escala de paneles solares. (Shutterstock)
Mis colegas de la Universidad de Waterloo han ideado recientemente una nueva solución al problema del consenso llamada Canopus.
Canopus tiene en cuenta la ubicación de un servidor en la nube de Internet, lo que minimiza la comunicación entre servidores geográficamente distantes. Al mantener la mayoría de las comunicaciones locales y rápidas, los servidores de blockchain pueden procesar muchos más registros de transacciones por segundo que un protocolo de consenso tradicional que no tiene en cuenta la ubicación. Esta mejora en la escala permite que incluso los generadores ecológicos familiares obtengan certificados y participen en transacciones de energía.
Un millón de transacciones por segundo
Actualmente estamos construyendo un prototipo de blockchain usando Canopus que esperamos maneje más de un millón de transacciones por segundo. En nuestra solución, los medidores inteligentes conectados a paneles solares envían REC a los corredores. Los consumidores pueden comprar estos REC utilizando sus propios corredores.
Si tiene éxito, nuestro trabajo alentará a los propietarios de viviendas y pequeñas empresas a invertir en tecnologías de energía renovable para convertirse en generadores ecológicos. También alentaría a los consumidores de electricidad de Ontario a ser 100% ecológicos, al igual que Apple y Google.
De hecho, dado que blockchain no conoce fronteras, nuestro sistema podría permitir que los generadores ecológicos en países en desarrollo bañados por el sol recuperen su inversión en generación ecológica vendiendo REC a consumidores de todo el mundo. Por supuesto, esto requiere colocar servidores blockchain en todas las regiones del mundo, pero esto se hace fácilmente utilizando la infraestructura del centro de datos existente.
Esto reduciría la huella de carbono global y sería más eficiente, por lo tanto menos costoso, que instalar paneles solares en los países del norte con escasez de sol.
Las cadenas de bloques también son para vehículos eléctricos
El desarrollo de una cadena de bloques de energía escalable, a prueba de manipulaciones y accesible a nivel mundial permitiría otras transacciones de energía.
Los vehículos eléctricos (EV) libres de emisiones permiten a los consumidores utilizar electricidad en lugar de gasolina para satisfacer sus necesidades de transporte. Si bien los consumidores obtienen incentivos para comprar vehículos eléctricos, no reciben ninguno para operarlos.
Blockchain hace posible recompensar a los propietarios de vehículos eléctricos por operar sus vehículos eléctricos o proporcionar servicios auxiliares a las empresas de servicios públicos, lo que hace que los vehículos sean más asequibles. Los propietarios de vehículos eléctricos podrían verse recompensados aún más si cargaran sus coches con electricidad ecológica.
¿Cerca de la realidad?
Aunque pronto existirá la tecnología para construir cadenas de bloques escalables, un problema es que algunas jurisdicciones, incluida Ontario, otorgan a las empresas de distribución locales un control estricto sobre la integración de la generación ecológica para garantizar la estabilidad de la red.
Si bien esto es ciertamente necesario, no existe una necesidad intrínseca de que los generadores ecológicos estén vinculados a un plan de precios obligatorio a nivel provincial, como el esquema microFIT. La provincia debería permitir que los generadores vendan su electricidad al mejor postor, como cualquier otro productor.
También necesitamos construir, implementar y evaluar críticamente prototipos a pequeña escala de sistemas de energía transactiva basados en blockchain para que podamos aprender haciendo.
A medida que los costos de la energía solar y eólica continúan cayendo y las tecnologías de almacenamiento de energía alcanzan la madurez, es posible alejarse de la generación de electricidad con alto contenido de carbono y los vehículos de gasolina.
Esperamos que la democratización del despliegue de estas tecnologías utilizando cadenas de bloques de energía escalables acelere esta importante transformación social.
Srinivasan Keshav, profesor, Facultad de Ciencias de la Computación, Universidad de Waterloo
