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Aplicação do Blockchain na Criação de um Marketplace Descentralizado para

Transações de Energia Elétrica

Luiz Rolimlrolim@cpqd.com.br

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Sobre o CPqD

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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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Iniciativas com Blockchain no Setor Elétrico

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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.

AB67D654AE9086BCE3...

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.

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Obrigado

Luiz Rolimlrolim@cpqd.com.br