Energia: il futuro dell’Europa dipende anche da blockchain

In una fase in cui l’Europa e il resto del mondo sono costretti a rivedere le proprie priorità di fronte a cambiamenti geopolitici e climatici, l’arena energetica sembra essere il luogo in cui tutte queste questioni devono essere affrontate. Un modo per farlo risiede nell’applicazione della tecnologia blockchain

Immagine distribuita da Pxhere

L’EU Blockchain Observatory and Forum ha pubblicato un report lo scorso 2 giugno, dove vengono illustrati gli aggiornamenti e gli sviluppi dell’ecosistema blockchain dell’UE. Il documento, inoltre, indaga il ruolo di questa tecnologia nel settore energetico affrontando le questioni della transizione energetica (Digital Green Shift) e della standardizzazione dell’applicazione della Distributed Ledger Technology (DLT). L’Unione europea, inoltre, sembra voler seguire le tendenze e gli sviluppi del futuro della blockchain tanto che il rapporto apre così: “Questa è la prima di una serie di relazione che saranno pubblicate su argomenti selezionati in conformità con le priorità della Commissione europea”.

In una fase in cui l’Europa e il resto del mondo sono costretti a rivedere le proprie priorità di fronte a cambiamenti geopolitici, climatici, economici e pandemici l’arena energetica sembra essere il luogo in cui tutte queste questioni devono essere affrontate. La transizione energetica dell’Unione europea denominata Digital Green Shift contiene infatti cinque punti cruciali che devono essere risolti per impattare anche sugli altri sistemi. Deregolamentazione, decarbonizzazione, decentramento, digitalizzazione e democratizzazione sono le “cinque D” che possono essere affrontate con tecnologie come l’intelligenza artificiale e le distributed ledger technology “stanno emergendo come nuovi driver del nuovo panorama industriale”.

Il DLT, in particolare, è considerato una tecnologia chiave abilitante che ha un potenziale molto elevato per influenzare o addirittura sconvolgere varie industrie, incluso il settore energetico. La digitalizzazione e il decentramento dell’industria energetica sono due componenti rivoluzionari del Digital Green Shift, che offre varie opportunità per i futuri sistemi e mercati energetici transattivi. Tuttavia, tale territorio di nuova apertura di opportunità e opzioni di progresso tecnologico richiede lo sviluppo di una nuova generazione di sforzi di standardizzazione che consideri l’uso di tecnologie emergenti come il DLT nel campo dell’energia” ­– continua il report.

Un modello di framework di riferimento per far in modo che la blockchain nel settore energetico possa funzionare è quello dell’IEEE SA P2418.5. Questo standard, infatti, “fornisce un modello di framework di riferimento aperto, comune e interoperabile per la tecnologia DLT, come la blockchain nel settore energetico” coprendo tre aspetti fondamentali per la sua corretta applicazione:

1) Servire come linea guida per i casi d’uso Blockchain DLT nell’industria dell’energia elettrica, petrolio e nella catena dell’industria del valore del gas, che copre l’industria dell’energia rinnovabili e i loro servizi di generazione di queste. 2) Creare standard sul framework dell’architettura di riferimento, tra cui interoperabilità, terminologia, funzionalità e interfacce di sistema per le applicazioni DLT blockchain nel settore energetico costruendo un framework a strati indipendente dal protocollo aperto e dalla tecnologia. 3) Valutare e fornire linee guida su scalabilità, prestazioni, sicurezza e interoperabilità attraverso la valutazione dell’algoritmo di consenso, dei contratti intelligenti e del tipo di implementazione DLT blockchain, ecc. per il settore energetico.

L’EU Blockchain Observatory and Forum aggiunge che potrebbe coprire anche obiettivi come la creazione di una mappa tecnologica “del framework dell’architettura di riferimento iniziale concettualizzato con i casi d’uso energetico selezionati in cui è possibile applicare blockchain/DLT, fornendo un valore aggiunto”, poiché “i preziosi input dei membri internazionali del WG (Working Group ndr), le indagini industriali e le revisioni continue della letteratura sono i principali input per il processo di identificazione dei casi di utilizzo dell’energia”; o ancora “migliorare ulteriormente il framework dell’architettura di riferimento inizialmente sviluppata interagendo con altri WG di standardizzazione IEEE e altre organizzazioni correlate, come l’iniziativa IEE Blockchain Transactive Energy (BCTE) in modo coordinato che mira a consentire efficacemente la sincronizzazione e creare sinergie. Alcuni dei compiti essenziali, ad esempio la pubblicazione di documenti di posizione, lo sviluppo dell’architettura iniziale e lo sviluppo di progetti dimostrativi e ulteriori attività di comunicazione tramite pagine web dedicate”.

Blockchain e sistemi energetici decentralizzati

Il futuro sistema energetico avrà una forte componente decentralizzata”

Si legge sul documento “Blockchain Applications in the Energy Sector”. Un sistema complesso in cui la crescita e la diffusione di nuove fonti di energia rinnovabile decentralizzate sono in grado di dar vita ad una trasformazione digitale che vede nel registro distribuito il proprio motore. Infatti, la trasformazione sociale, climatica ed economica stanno inevitabilmente producendo delle ripercussioni non prevedibili su altri sottosistemi, ma il forte “calo dei prezzi dei pannelli solari e delle batterie, la pressione politica per ridurre le emissioni di gas a effetto serra o la mancanza di accettazione pubblica per progetti energetici centralizzati su larga scala come grandi turbine eoliche, linee elettriche aree o energia nucleare” ha fatto del decentramento energetico una delle sfide più importanti per cui sarà necessario “garantire uno scambio di informazioni trasparente e sicuro tra molte piccole risorse energetiche decentralizzate”.

La tecnologia blockchain, in questo senso, “ha il potenziale per svolgere un ruolo importante” in un settore così in trasformazione. In questa prospettiva, il CEN-CENELEC Sector Forum Energy Management (SFEM) ha creato una task force su blockchain per studiare e analizzare i case studies e le esigenze di standardizzazione della DLT applicata al settore dell’energia.

Infatti, la domanda che si pone il report è perché fino ad oggi nessuna soluzione blockchain è stata adottata “dalle parti interessate del sistema energetico”, nonostante siano stati lanciati “molti progetti, start-up e iniziative per rendere possibile tale sistema elettrico decentralizzato, cioè per interconnettere il crescente numero di piccole unità di produzione, stoccaggio e domanda dei sistemi energetici locali”.

C’è una mancanza di standard, ci sono sfide tecniche irrisolte o la blockchain non è affatto adatta in questo ambiente?”

Non c’è una risposta precisa, ma esistono una serie di sfide e opportunità da prendere in considerazione per avere chiaro il funzionamento e l’applicazione di blockchain in un contesto da cui tutti gli stati dipendono fortemente.

In particolare, la blockchain “ha il potenziale per promuovere l’efficienza energetica, le energie rinnovabili e la loro integrazione nei sistemi energetici, mitigando il rischio di investimenti e garantendo la trasparenza, l’integrità e la tracciabilità delle transazioni e dei rapporti tecnici e commerciali”, in quanto si basa su di un sistema che consente di ripensare in maniera nuova processi di transazione che vedono coinvolti attori diversi. Inoltre, è “una tecnologia chiave che ci consente di gestire la complessità dei futuri mercati energetici, vale a dire di ottenere il coordinamento quasi in tempo reale dei dati sull’offerta e sulla domanda di energia elettrica, la corretta gestione delle capacità di stoccaggio dell’energia sulle reti energetiche, il supporto alla mobilità elettrica, ecc.” ed è “uno strumento abilitante per segnalare la conformità con la finanza sostenibile, i criteri ESG (Environmental, social and corporate governace ndr), NFRD (Non-Financial Reporting Directiv ndr) e CSRD (Corporate Sustainability Reporting Directiv ndr)”.

L’identità digitale delle attività energetiche: un caso concreto di applicazione della blockchain

L’Italia sta affrontando in questo periodo il problema dell’aumento dei costi di risorse come il gas e l’energia, e tra le tante questioni da affrontare ci si chiede in che modo i fornitori possano ottimizzare “l’uso di queste risorse per eseguire il sistema di alimentazione in modo efficiente”. Per risolvere questo problema è necessario rispondere alle seguenti domande:

Come possono queste attività partecipare ai mercati della flessibilità? In che modo gli operatori di rete possono attivare queste risorse quando necessario?”. L’applicazione della tecnologia blockchain può lavorare per affrontare questi quesiti, ma per comprendere come bisogna prima avere chiaro il ciclo di vita necessario per “integrare le risorse energetiche distribuite nei mercati della flessibilità”. Riassumendo brevemente i passaggi: è necessario registrare l’operatore del sistema di trasmissione, di distribuzione e delle parti responsabili di bilanciamento “ciascuno con la propria identità digitale sicura”; qualificare i prodotti, “ad esempio, modelli specifici di batterie e inverter per l’uso nel sistema”; far partecipare questi operatori nei mercati, “compreso l’intero ciclo di vita delle offerte, l’ottimizzazione e l’accettazione dei costi più limitati per la sicurezza”, e infine la loro attivazione e la sigla di un “accordo per la flessibilità fornito dagli operatori” che producono energia elettrica.

Blockchain potrebbe rendere tutti questi passaggi sicuri e funzionali, accelerando il processo di integrazione di nuovi operatori. Innanzitutto, fornendo agli operatori di rete la possibilità di “prequalificare i tipi di DER (distributed energy resources ndr), ad esempio un modello specifico prodotto da un produttore specifico, in modo che “un installatore qualificato verifica che la risorsa del cliente sia di quel tipo e si trova dietro il contatore di quel cliente”, ed anche attivando e liquidando le DER riservate “quando necessario ed entro i limiti di tempo di risposta richiesti”, producendo anche – “quando le DER offrono flessibilità in risposta all’attivazione” – “registrazioni chiare” in modo che “l’insediamento” di queste risorse possa “essere condotto a frequenze appropriate e a costi molto bassi”.

Decentralizzare la gestione del ciclo di vita delle risorse è l’unico modo per rendere possibile quanto appena detto. Infatti, “monitorare le risorse durante il loro ciclo di vita in modo verificabile è molto difficile quando si utilizza una soluzione centralizzata, specialmente per le risorse che hanno bisogno di più attenzione quando raggiungono la fine della loro vita (cioè le batterie) e le risorse che servono per molti anni sul campo (cioè i contatori intelligenti)”.

È necessario quindi configurare le cosiddette Self-Sovereign Identity (SSI) che “possono essere facilmente utilizzate per applicazioni di gestione del ciclo di vita. Per ogni evento del ciclo di vita (ad esempio produzione, installazione, ecc.), un emittente può emettere un VC (verifiable credentials ndr) per tenere traccia di questi eventi e l’attività stessa o un servizio di custodia VC memorizza questi ultimi per presentarli a un verificatore quando necessario”.

E ciò è possibile grazie all’implementazione di blockchain: la Distributed Ledger Technology, infatti, garantisce che un processo transattivo non possa essere modificato una volta verificato da un numero definito di attori. Così, se lo scambio ogni volta che viene effettuato deve essere validato da tutti gli attori presenti nel registro, allora ad esempio il ciclo di vita di una batteria trova nella blockchain la propria migliore alleata.

Quando la batteria viene prodotta, il produttore assegna un DID (decentralized identifier, un identificatore che permette di avere un’identità digitale verificabile e decentralizzata ndr) alla batteria” con tutta una serie di informazioni come, ad esempio, la data di fabbricazione, il numero di serie e la capacità di questa. Successivamente, la batteria viene venduta e “l’installatore della batteria aggiunge nuove affermazioni sull’acquirente della batteria e sulla sua nuova posizione. Il nuovo proprietario aggiunge quindi reclami sulla carica e sul tasso di scarica della batteria. La batteria raggiunge la fine del suo ciclo di vita. Il proprietario finale della batteria aggiunge la data in cui viene ritirata e il suo tasso di carica e scarica finale. Poiché ora abbiamo verificato le informazioni sulla batteria, la batteria può utilizzare queste informazioni per partecipare a vari mercati energetici e fornire servizi alla rete in base ai suoi attributi confermati. Tutto questo accade senza una supervisione centrale della batteria, e la batteria non è limitata a partecipare a un solo mercato”.

Con il sistema decentralizzato abilitato da blockchain la DLT diventa l’unica “fonte di verità per gli “standing data”: informazioni di registrazione di base e metadati su persone, organizzazioni e dispositivi” e “ancorando gli identificatori digitali e decentralizzati (DID), insieme alle identità sovrane e alle credenziali verificabili alla catena, ogni partecipante e consumatore può gestire la propria identità e credenziali e alleviare la necessità per gli operatori del mercato centrale di gestire il volume di registrazioni (e churn associati) di consumatori, aggregatori e dispositivi che un mercato ricco di DER può contenere”.

Queste sono solo alcune potenzialità abilitate dall’applicazione di blockchain, che “per il monitoraggio dell’elettricità rinnovabile sta raggiungendo la sua maturità poiché ci sono numerosi attori e progetti in atto e già diverse piattaforme operative”, di cui parleremo in una serie di articoli successivi.

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