تطبيق الطاقة الكهربائية بتقنية البنية التحتية للتسعير

مع التحول السريع لقطاع الطاقة نحو أنظمة الطاقة الحديثة المتمثلة في الشبكات الذكية (SGs) والشبكات الصغيرة (MGs) والتوليد الموزع؛ أظهرت تقنية (blockchain-BC) القدرة على حل تحديات الأمان والخصوصية والموثوقية التي تعيق تقدم، أما حالياً يقوم هيكل الطاقة بتشكيل نظام لامركزي يعطي الأولوية لرضا العملاء.

أهمية تطبيق الطاقة الكهربائية بتقنية البنية التحتية للتسعير

ازداد الاتجاه العالمي نحو أهداف انبعاثات صافية صفرية بشكل كبير، مما يبرز الحاجة إلى تعديل إنتاج الطاقة وسلوكيات الاستهلاك، بحيث يتعلق هذا الاتجاه باستخدام الطاقة المتجددة كمصادر طاقة جديدة والتغلب على العقبات التي تحول دون تطوير قطاع الطاقة تقنياً واقتصادياً، كذلك الشبكات الذكية (SGs) هي ترقية لشبكة الطاقة مع بنية تحتية ذكية للقياس تعمل من خلال الحصول على بيانات النظام الضخمة وتحليلها من أجهزة استشعار إلكترونية تكنولوجية مختلفة.

وعلى الرغم من الدور الحاسم لإنترنت الأشياء (IoT) في (SG)؛ فإن التنسيق بين أجهزة (SG) من خلال الاتصالات العامة يؤدي إلى مشكلات تتعلق بالأمان والخصوصية بسبب التعرض للهجمات السيبرانية، بحيث يزيد التبادل المكثف للبيانات عن طريق الدخول إلى إنترنت الأشياء من نقاط الضعف في الأمن السيبراني، على سبيل المثال هجمات حقن البيانات الخاطئة.

إضافة الى ذلك تهديدات التصنيف وسرقة الخدمة وأمن النظام تقوض موثوقية النظام واستدامته، وعلاوة على ذلك من المرجح أن تشهد العقود القادمة تغييراً كبيراً في تكوين نظام التوزيع مع استمرار النمو في سعة التوليد الموزع (DG)، وبالتالي تحويل الشبكة الكهربائية إلى نظام لامركزي وتحرير السوق، وفي سوق الكهرباء غير المنظم، بحيث يُسمح بامتلاك محطات الطاقة وخطوط النقل من قبل مشاركين جدد بخلاف المرافق.

كما سيوفر سوق الكهرباء المحررة قاعدة تداول تعاقدية جديدة من نظير إلى نظير (P2P) بين الوكلاء في هيكل الطاقة المحرر، كما سيعيد السوق غير الخاضع للضوابط تعريف مخطط التداول من خلال التفاوض المتزامن حول السعر والطاقة ومع ظهور عملاء مستهلكين لديهم مصادر طاقة متجددة (RES) ويمكن أن يكونوا إما مستهلكين أو منتجين للطاقة.

ضمان الأمان والموثوقية للشبكة الكهربائية من خلال تقنية (blockchain)

تعتبر (BC) هي تقنية واعدة جذبت الانتباه في قطاعات مختلفة من خلال إعادة صياغة الثقة بمفهوم متناقض تماماً مع مفهوم أنظمة العمل المركزية الواضح من خلال الشكل التالي (1)، بحيث تقل الثقة في الأنظمة المركزية بسبب الهجمات الإلكترونية والتعرض الكبير للتلاعب المحتمل، وفي المقابل تعتمد (BC) على شبكة غير موثوقة تعزز الشفافية والأمان والخصوصية وإمكانية التتبع.

كذلك السمات الرئيسية لـ (BC) هي اللامركزية والثبات وقابلية التدقيق والتوافق مع الخطأ في (BC)، كما أنه يتم التحقق من صحة البيانات، على سبيل المثال (المعاملات) عن طريق العقد دون الاعتماد على كيان مركزي، بحيث يجب التحقق من البيانات الجديدة والموافقة عليها بعد الوصول إلى إجماع لامركزي، مما يجعل التلاعب مستحيلاً.

كذلك يتم استخدام نفس المبدأ لتحديد تسرب البيانات من النسخ المتماثلة في عقد (BC)، بحيث يمكن أن تقلل (BC) من الخطأ البشري والحاجة إلى التدخل اليدوي في حالة البيانات المتضاربة، كما أنها تعني هذه الميزات أن (BC) ستصبح على الأرجح جزءاً من شبكة نظام الطاقة الكهربائية، كما وسيتم تحقيق فوائد مختلفة.

تعريف بيانات الشبكة الكهروضوئية من خلال تقنية blockchain

قدمت دراسة سابقة تأثيرات الاختراق لنظام الخلايا الكهروضوئية الموزعة على الأسطح، بحيث تضمنت في الغالب قضايا تتعلق بجودة الطاقة واستقرارها، علاوة على ذلك اقترحت الدراسة تطوير تطبيق إدارة جانب الطلب لإدارة ملف تعريف الحمل وتحسين إنتاج الطاقة، ومع ذلك هناك حاجة إلى كميات هائلة من البيانات لدعم إدارة جانب الطلب ولن تكون الأدوات التقليدية كافية للتخفيف من تأثير نظام الطاقة الكهروضوئية في الشبكة ما لم يتم تطوير أدوات متطورة للتعامل مع البيانات.

وبالمثل، تم اقتراح طريقة تحسين لبناء عقد طاقة تبادل (P2P) بين المستهلكين في ظل معدلات اختراق متجددة مختلفة من خلال أخذ مصادر الطاقة المتجددة وعدم اليقين في الطلب في الاعتبار، بحيث تم العثور على مثل هذا العقد لتجارة الطاقة (P2P) بين مالكي المركبات الكهربائية (EV)، كذلك (DG) في الشبكات الصغيرة (MGs) والشبكات (V2Gs).

وأخيراً فإن الغرض من تداول (P2P) هو تعظيم الرفاهية الاجتماعية والعدالة مع اعتبارات شبكة الطاقة الكهربائية الأخرى، بحيث يؤدي هذا إلى زيادة في سوق الطاقة حيث أصبحت المخاوف بشأن قضايا الخصوصية والأمن في عقد الطاقة (P2P) تمثل تحدياً، لذلك؛ فإن إدارة الطاقة اللامركزية (P2P) دون تدخل المرافق هي التنفيذ الأكثر فعالية للمعاملات الآمنة بين (SCs) المشتركة في مفاهيم عقدة (BC).