Als de kosten van zonnepanelen, windopwekking en batterijopslag vallen, individuele huishoudens en consumenten wekken steeds meer hun eigen elektriciteit op, steeds minder afhankelijk van het elektriciteitsnet. Dit heeft ertoe geleid dat energiesystemen steeds meer gedecentraliseerd zijn, die helpt de marktmacht te verschuiven van grote nutsbedrijven naar individuele "prosumenten" - consumenten die hun eigen elektriciteit produceren.

Deze ontwikkelingen hebben geleid tot een snelle stijging van het aantal gemeenschapsenergieprojecten over de hele wereld, waar huishoudens genereren, winkel, en handel met elkaar in energie. Alleen in Schotland, de belangrijkste energieadviesgroep van de gemeenschap somt meer dan 300 projecten op die zij ondersteunt.

Academici die de energietoekomst van het VK bestuderen, zijn steeds meer geïnteresseerd in het potentieel van deze energiemodellen voor gemeenschappen, zoals het ecodorp Findhorn in het noordoosten van Schotland, met zijn energiezuinige woningen, zonnepanelen en windturbines die eigendom zijn van de gemeenschap.

Dergelijke projecten werken meestal door uitwisseling van energie tussen producenten en consumenten mogelijk te maken binnen een micronetwerk dat de gemeenschap bedient, lokale energie veerkracht bieden voor toekomstige schokken in de levering. Eén huis kan overtollige hernieuwbare opwekking kopen van zonnepanelen van de buren, of van een lokale windturbine.

Elektronen verhandelen met behulp van blockchains

Blockchains zijn vooral bekend als de technologie achter cryptocurrencies zoals Bitcoin, maar worden steeds meer onderzocht in gemeenschapsenergiesystemen. Blockchains kunnen fungeren als een digitaal record voor het volgen van energie- en geldtransacties, zonder dat een nutsbedrijf als vertrouwde tussenpersoon hoeft op te treden.

eenvoudig gedefinieerd, blockchain is een gedeeld logboek van transacties, waarvan kopieën door meerdere partijen worden gedeeld, het vormen van een gedistribueerd grootboek. Deze grootboeken hebben de vorm van een groeiende keten van onderling verbonden informatieblokken (vandaar de naam "blockchain"). Elk nieuw toegevoegd blok bevat een pointer en een cryptografische hash van de gegevens van het vorige blok, het vormen van een gekoppelde lijst. Dit zorgt ervoor dat blockchains fraudebestendig zijn, aangezien geen enkele partij de informatie in een eerder geschreven blok kan wijzigen zonder dat deze wijziging door alle partijen wordt gedetecteerd.

In een energiecontext, blockchains beloven "echte elektronenhandel" mogelijk te maken waar de gekochte energie kan worden herleid tot de specifieke generator, batterij of opslageenheid waar het vandaan kwam op het moment dat het werd verbruikt. Dit is iets anders dan een consument die simpelweg energie koopt van een "koolstofvrij" nutsbedrijf, die hun energie halen uit een hernieuwbare generator zoals een offshore windpark. In praktijk, dit is niet zo effectief, omdat als gevolg van beperkingen in het stroomnetwerk, aan de vraag tijdens piekuren kan vaak alleen worden voldaan vanuit een nabijgelegen conventionele elektriciteitscentrale die fossiele brandstoffen verbrandt.

Daarentegen, een gemeenschapsenergiesysteem met behulp van blockchains stelt de consument in staat om rechtstreeks stroom te kopen van het zonnepaneel van zijn buren of van lokale opslag. Het biedt ook de keuze om te specificeren wat er moet gebeuren als de zonnepanelen van de buren geen stroom kunnen leveren wanneer dat nodig is - bijvoorbeeld het zou een deel van de belastingen kunnen uitstellen totdat lokaal opgewekte hernieuwbare energie weer beschikbaar komt. Dit vermindert niet alleen de CO2-uitstoot, maar houdt ook de energie-inkomsten in de gemeenschap.

Slimme energie heeft slimme contracten nodig

Een van de belangrijkste manieren waarop blockchains dit proces mogelijk kunnen maken, is door middel van zogenaamde slimme contracten:peer-to-peer-overeenkomsten om energie te leveren die consumenten kunnen maken met energieproducenten. Zodra er een overeenkomst is gesloten, een algoritme zal automatisch de voorwaarden afdwingen en de uitwisseling van energie en geld reguleren, zonder de noodzaak van een centrale vertrouwde autoriteit.

Bijvoorbeeld, een gebruiker kan op elk moment aangeven bij welke zonnepanelen hij de voorkeur geeft aan energie. Als de slimme meter van de energie-exporterende buurman is gekoppeld aan de blockchain, het kan automatisch detecteren hoeveel energie wordt gegenereerd of geëxporteerd en deze informatie registreren, samen met de overdracht van het overeenkomstige geldbedrag. Ook kan het vastleggen met hoeveel andere partijen de buurman contracten heeft afgesloten en dubbeltellingen voorkomen.

Een belangrijk probleem dat blockchain-technologie moet overwinnen, is de reputatie van verspilling, dankzij het gebruik ervan in crypto-valutamining - een enorme verbruiker van elektriciteit. Er wordt geschat dat alleen al het Bitcoin-netwerk elk jaar evenveel energie nodig heeft als Ierland.

Dit is zo omdat, bij gebrek aan een centrale autoriteit, vaststellen welke partij een nieuw blok op de keten kan schrijven gebeurt door een energie-intensieve berekening uit te voeren, via een mechanisme genaamd "Proof-of-Work". In recente jaren, onderzoeksaandacht is verschoven naar consensusmechanismen die sneller en energiezuiniger zijn, zoals Proof of Stake of Proof of Authority.

Hoewel blockchains een veelbelovende technologie zijn, om hun potentieel voor een echt gedecentraliseerd energiesysteem te ontsluiten, is onderzoek op verschillende gebieden nodig. We kunnen ons een toekomst voorstellen waarin software mogelijk gemaakt door blockchains en kunstmatige intelligentie (AI) namens ons slimme energiecontracten kan onderhandelen, maar het mogelijk maken van deze transitie kan niet snel genoeg komen voor gemeenschappen en het klimaat.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.