شبکه بلاک چین برق در بروکلین: آینده انرژی پاک و سبز

در
دسته بندی ها: انرژی, ویدئو

شبکه بلاک چین برق در بروکلین: آینده انرژی پاک و سبز

دولت­‌ها برای شبکه برق، میلیاردها دلار سرمایه‌گذاری کرده‌اند تا چراغ‌­ها را روشن نگه دارند؛ اما آیا تولید انرژی می‌تواند روش بهتری داشته باشد؟ چطور؟

تغییر شیوه تولید و مصرف برق با استفاده از پنل خورشیدی در منطقه بروکلین نیویورک
تغییر شیوه تولید و مصرف برق با استفاده از پنل خورشیدی در منطقه بروکلین نیویورک – منبع

مقدمه:

با گسترش انرژی‌های تجدیدپذیر، تفکر جدیدی درباره‌ی شبکه‌ای با مرکزیت کمتر به وجود آمده است. آنچه واضح است این است که شبکه متمرکز تا این مرحله در مهندسی برق دستاورد باشکوهی بوده و به شبکه‌ها اطمینان بیش از 99.99% را حتی حین حوادث طبیعی مثل باران، تگرگ، باد و طوفان را می‌دهد.

ریز شبکه‌ها یکی از گزینه‌هایی هستند که تحقیقات قابل‌توجهی برای تبدیل آن به واقعیت انجام‌شده است. در حال حاضر پروژه ریز شبکه در بروکلین به ثمر رسیده است، جایی که اشتراک برق و بلاک چین به خانوارها خدمت می‌کند و به کسانی که دارای صفحات خورشیدی هستند امکان خرید و فروش برق تجدیدپذیر بین همسایگان را می‌دهد.

ریزشبکه‌ها – مطالعه موردی پروژه بروکلین

مفهوم ریز شبکه‌ها که می‌توانند عرضه و تقاضا را در خود مدیریت کنند و همچنین برق را به شبکه اصلی بازگردانند بیش از یک دهه است که در حال ظهور است و منطق آن را می‌توان در یک مثال ساده خلاصه کرد:

اگر شما صفحه‌های خورشیدی روی پشت‌بام خود دارید و شبکه قطع شود، ممکن است این شانس را داشته باشید که در صورت داشتن سیستم باتری و منبع تغذیه کافی، چراغ‌های خود را روشن نگه‌دارید. بااین‌حال، هیچ‌یک از همسایگان شما این‌قدر خوش‌شانس نخواهند بود، اگرچه شما در همسایگی هم زندگی می‌کنید و هر دو به یک شبکه متصل هستید. هدف یک ریزشبکه این است که امکان تقسیم برق در مناطق بسیار کوچک‌تر از یک شبکه متمرکز را فراهم کند. ریز شبکه‌ها معمولاً به شبکه اصلی متصل می‌شوند، اما همچنین می‌توانند به‌صورت مستقل عمل کرده و در صورت بروز خطای بزرگ‌تر از شبکه جدا شوند. ریز شبکه می‌تواند در طول دوره‌های خاموشی گسترده‌تر در شبکه اصلی، برق مفیدی را برای منطقه تأمین کند.

شمای ریزشبکه ها در منطقه بروکلین نیویورک
شمای ریزشبکه ها در منطقه بروکلین نیویورک – منبع

کاربرد فناوری بلاک چین در صنعت برق

این ابتکار به جوامع امکان خرید و فروش برق، از طریق فناوری بلاک چین را می‌دهد. برای اطمینان از عادلانه بودن در قیمت عرضه و تقاضا – و با توجه به اینکه واحد انرژی (1 کیلووات) در همه‌جا یکسان است – از بلاک چین به‌عنوان روشی برای حسابداری، به‌ویژه از طریق قراردادهای هوشمند استفاده می‌شود.

از طریق این سیستم، یک شرکت بزرگ به‌عنوان واسطه موردنیاز نیست. در عوض، همه به ریز شبکه به‌عنوان یک واحد مستقل برای خرید و فروش متصل هستند. شرکت LO3 Energy به‌عنوان پیشگام در زمینه‌ی اشتراک‌گذاری انرژی پاک، برنامه‌هایی را ایجاد کرده است که به صاحبان صفحه‌های خورشیدی در خانه‌های خود اجازه می‌دهد تا به همسایگان خود انرژی بفروشند و یا از آن‌ها انرژی بخرند و پلتفرم خود را TransActive Grid نامیده است.

با افزایش رویدادهای شدید آب و هوایی، قطعی برق در بروکلین افزایش‌ یافته و این قطعی‌ها باعث شده تا افراد این منطقه به استفاده از ریز شبکه‌ها روی‌ آورند، درواقع ریز شبکه‌ها می‌توانند از طریق جداسازی کامل و کنترل عرضه انرژی، زمان قطعی برق در داخل منطقه را کاهش دهند. علاوه بر این، شبکه برق هم می‌کوشد تا تولید منابع تجدید پذیر رشد پیدا کند و با کاربری‌های جدید (مانند سیستم‌های الکتریکی وسایل نقلیه و یا سیستم‌های ذخیره انرژی) انطباق پیدا کنند. ریزشبکه بروکلین یک بازار انرژی محلی را فراهم می‌کند که اعضای آن می‌توانند به‌صورت P2P انرژی خود را با همسایگان خود به اشتراک بگذارند. این پروژه شامل دو جزء اصلی است:

  • پلتفرم بازار برق مجازی:

این پلتفرم زیرساخت‌های فنی برای بازار برق محلی فراهم می‌کند. این پلتفرم بر اساس یک بلوک خصوصی با استفاده از پروتکل تندرمیت[1] است و پلتفرم TransActive Grid در اینجا قرار می­‌گیرد.

  • ریز شبکه فیزیکی:

    ریز شبکه‌های الکتریکی علاوه بر وجود شبکه توزیع موجود می‌توانند در منطقه اضافه شوند. ریز شبکه فیزیکی به‌عنوان پشتیبان برای جلوگیری از قطع برق عمل می‌کند. با جدا شدن از شبکه سنتی می‌تواند در حالت جزیره کار کند. سپس، امکانات بحرانی (به‌عنوان‌مثال بیمارستان‌ها) انرژی را با نرخ ثابت دریافت می‌کنند. ریز شبکه فیزیکی در حال حاضر شامل 10 بلوک مسکونی می‌شود و بیشتر نیز خواهد شد.

توپولوژی ریز شبکه‌ها در بروکلین
توپولوژی ریز شبکه‌ها در بروکلین – منبع

شکل بالا توپولوژی ریز شبکه بروکلین را نشان می‌دهد. این سیستم شامل لایه فیزیکی متشکل از زیرساخت شبکه و لایه مجازی است، یعنی پلتفرم بازار انرژی مجازی که در پروتکل بلاک چین اجرا می‌شود. به‌طور عمده، ریز شبکه بروکلین از شبکه سنتی استفاده می‌کند تا جریان برق ضروری را تأمین کند و ریز شبکه تنها در شرایط اضطراری از شبکه اصلی جدا شود.

ویدئو – تولید انرژی الکتریسیته به شکل ریز شبکه در بروکلین:

منابع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030626191730805X

https://en.reset.org/blog/blockchain-power-grid-brooklyn-demonstrates-clean-energy-sharing-05172018

https://www.youtube.com/watch?v=WKHV5_KYw8k

[1] Tendermint