10. 8. 2023 – fintechcowboys | Doba čtení: 4 min
Z mnoha hospodářských odvětví, v nichž může kombinace nových technologií blockchainu (DLT), umělé inteligence (AI) a internetu věcí (IoT) pomoci, je jedním z nejzajímavějších energetická síť. V současné době je energetická soustava řízena primárně centralizovanými subjekty a výrobu energie zajišťují velké elektrárny. Technologie, které pohání decentralizované finance (DeFi), však lze použít i pro decentralizovanou (neboli komunitní) energetiku.
Stejně jako tradiční finance poskytuje centralizovaná energetika společnosti určité výhody, ale má i své nedostatky. Politické konflikty a přírodní katastrofy mohou narušit dodávky energie nebo způsobit dramatický nárůst cen. Centralizované systémy mohou být také značně neefektivní.
V reakci na to se hledají způsoby, jak používat platformy DeFi a digitální aktiva na obchodní modely v energetice. V tomto článku se podíváme na to, co je to decentralizovaná (komunitní) energetika a jak může najít podporu ve světě decentralizovaných financí a nových technologií.
Decentralizované energetické systémy se opírají o malé zdroje elektrické energie známé jako distribuované zdroje energie (DER). Tyto systémy se obvykle nacházejí v blízkosti míst spotřeby energie a lze je navzájem agregovat, tedy spojovat jejich kapacity. Tento přístup „blízko k domovu“ eliminuje neefektivitu centralizovaných elektráren, které přenášejí energii přes dlouhá distribuční vedení, a dochází tak ke značným ztrátám.
Mnoho DER jsou obnovitelné zdroje energie a lze je sdružovat do virtuálních elektráren, tedy souborů fyzických zdrojů energie, které je možné prodávat jako jeden zdroj. Například se energie vyrobená soustavou solárních panelů spojí se zdroji vodních a větrných turbín. Virtuální elektrárnou je skupina propojených decentralizovaných zdrojů energie, které mohou být od sebe fyzicky značně vzdálené, ale z pohledu energetické sítě vystupují jako jeden celek.
Ve světě se objevují první projekty virtuálních elektráren založených výhradně na domácích fotovoltaických elektrárnách napojených na bateriová úložiště elektrické energie. Například projekt Brooklyn Microgrid je energetické tržiště využívající technologii blockchainu a smart kontraktů, které umožňuje majitelům solárních panelů prodávat jejich přebytečnou energii obyvatelům New Yorku. Komunita Sonnen využívá baterie, které ukládají přebytečnou solární energii, k vytvoření virtuálních elektráren na čistou energii v Německu, Dánsku, Španělsku, Itálii, Spojených státech a dalších zemích.
Moderní energetika směřuje k decentralizované výrobě, která místo obřích fosilních zdrojů produkuje vyšší počet menších jednotek elektřiny z energie slunce, větru, vody a energie geotermální. Zdroje o stovkách megawattů nahrazují stovky i jednotky kilowattů. Tomu se přizpůsobují technologie a fungování přenosových sítí.
Klasická energetika počítá s jasně kontrolovanou produkcí elektřiny a je jednosměrná − od výrobce k zákazníkům. Decentralizovaná energetika a chytré sítě (smart gridy) fungují naopak. Jejich filozofie je založená na tom, že se distribuční sítě dokážou samy regulovat (pomocí technologie AI), za jejich součást se považuje každý domácí spotřebič, elektromobil či střešní fotovoltaika. Chytrá síť a internet věcí (IoT) pak mají umožnit, aby všechny části decentralizované energetiky spolu pomocí senzorů a sdílení dat komunikovaly, regulovaly své energetické nároky, dokázaly skladovat elektřinu a byly schopné dodávat do rozvodné sítě. Charakteristickým znakem virtuálních elektráren je řízení zdrojů, které ji tvoří, prostřednictvím společného řídicího systému, jenž optimalizuje a reguluje společnou výrobu elektřiny v čase a místě podle potřeb energetické sítě.
Zlepšení účinnosti rozvodné sítě
Centralizovaná rozvodná síť ztrácí přenosem a distribucí velké množství vyrobené elektřiny. Tyto ztráty jsou částečně způsobeny velkými vzdálenostmi, které musí energie urazit, aby se dostala z elektráren ke spotřebitelům.
Decentralizovaný přístup zahrnuje soubor malých výrobců energie rozmístěných po celé síti. Algoritmy umělé inteligence (AI) mohou předvídat spotřebu energie v průběhu dne a smart kontrakty, tedy blockchainové programy, mohou automatizovaně dodávat energii tam, kde je potřeba. Kromě toho mohou baterie a další řešení pro skladování energie zlepšit energetickou účinnost tím, že zajistí, aby přebytečná kapacita nebyla promarněna.
Zvýšená bezpečnost
Kvůli centralizovaným zdrojům energie by kybernetický bezpečnostní útok, selhání infrastruktury nebo přírodní katastrofa mohly způsobit, že by se celé regiony ocitly bez proudu. Decentralizované systémy jsou odolnější, protože výpadek jednoho DER by neměl významný dopad na celý systém. Decentralizované energetické systémy navíc sníží závislost země na dovozu energie.
Větší transparentnost
Klasická energetická síť je zásobována energií z různých zdrojů, včetně fosilních paliv, jaderné energie a obnovitelných zdrojů. Nelze však zjistit, kolik energie pochází z obnovitelných zdrojů, protože je smíchána s jinými druhy. Virtuální elektrárny využívající technologii blockchainu zvyšují transparentnost právě ohledně zdrojů energie.
Nižší náklady
K výstavbě a údržbě elektráren je zapotřebí kapitál; část tohoto kapitálu pochází od investičních bank a dalších finančních institucí. Spotřebitelé platí část těchto nákladů prostřednictvím svých měsíčních plateb. Decentralizovaný energetický systém motivuje podniky a jednotlivce k účasti na sdílení energie bez potřeby centralizovaných finančních institucí, což vede ke snížení nákladů.
Zavedení rozsáhlého decentralizovaného energetického systému bude vyžadovat změny v energetické politice a infrastruktuře, protože mnoho zemí se spoléhá na státem kontrolované energetické trhy. V elektronické knihovně vlády se v České republice během června objevila dlouho očekávaná novela energetického zákona, která zavádí právě komunitní energetiku. Návrh přináší energetická společenství jako nové účastníky trhu. Základem těchto společenství, která se stanou právnickou osobou, družstvem nebo spolkem a budou registrována na Energetickém regulačním úřadu, bude společná výroba energie a její následné sdílení mezi členy. Půjde například o sdílení energie mezi domácnostmi nebo různými komunitami, jako jsou obce, školy, úřady nebo podniky. I když novelu provází mnohé průtahy, omezení i aktivní fosilní lobby, je zcela zřejmé, že komunitní energetika je budoucnost, která je aktivně propagována i na úrovni Evropské unie.
Obchodování s energií je základním prvkem každého decentralizovaného energetického systému. Aplikace DeFi mohou usnadnit nákup a prodej energie a tokenizovaná digitální aktiva lze využít pro energetické transakce v rámci virtuálních elektráren. Virtuální prostor Webu 3 a DeFi je už nyní vybaven tak, aby zvládl bezpečnostní i rychlostní potřeby rostoucího trhu s energií.
Protokoly DeFi zapojené do správy DER, za podpory decentralizovaných aplikací (dApps) používaných pro energetické zdroje, ale i uhlíkové kredity či vykazování ESG jsou budoucností tohoto odvětví. Pokud například máte solární panel a přebytečnou energii, můžete využít smart kontraktu, tedy blockchainového programu, a automaticky distribuovat přebytečnou energii a zajistit spravedlivé rozdělení nákladů za její spotřebu. V ideálním případě by decentralizovaná energetika měla využívat blockchainové technologie, které jsou šetrné k životnímu prostředí, tedy uhlíkově neutrální nebo uhlíkově negativní.
Kombinace decentralizované energetiky a decentralizovaných financí přináší několik zásadních výhod. Komunitní energetika umožňuje výrobu obnovitelné energie na místní úrovni, snižuje závislost na centralizovaných sítích a podporuje udržitelnost. DeFi na druhou stranu vytvářejí finanční nástroje a platformy bez zprostředkovatelů, což zvyšuje jejich přístupnost, transparentnost, automatizovanost a rychlost.
Integrováním těchto dvou konceptů se mohou jednotlivci a komunity účastnit decentralizovaných energetických projektů (virtuálních elektráren), navzájem sdílet energii, náklady i odměny prostřednictvím DeFi mechanismů, a podporovat tak přechod na obnovitelnou energii a demokratizaci produkce čisté energie.
Autor: Dalibor Černý, Sparring.io
