با تأمل در انسان تکامل یافته و ماقبل تاریخ و همچنین در طول تاریخ می‌توان دریافت که هر دو در جستجو برای تسلط بر منابع بزرگتر و جریان‌های متمرکزتر و متنوع‌تر انرژی و تبدیل آنها با روش‌های ساده‌تر و با هزینه کمتر و بازدهی بیشتر بوده‌اند.
اما انرژی چیست؟ به طور اعجاب بر انگیزی، حتی برندگان جایزه نوبل در ارائه یک پاسخ قانع کننده به این سؤال به ظاهر ساده، با مشکل مواجه بوده اند. ریچارد فاینمن (1988-1918) در کنفرانس مشهور خود حول فیزیک بر فهم این موضوع که امروزه در فیزیک، اطلاعی از اینکه انرژی چیست نداریم تأکید کرد.
انرژی گداخت خورشید، به صورت انرژی الکترومغناطیسی به زمین می‌رسد. حدود 30% این حجم زیاد از انرژی از طریق ابرها و سطح زمین بازتاب می‌شود، حدود 20% توسط اتمسفر و ابرها جذب، و مابقی، که تقریبا 50% از کل آن است، توسط اقیانوس‌ها و قاره‌ها جذب و به انرژی گرمایی تبدیل شده یا به فضا ساطع می‌شود.
تنها یک مقدار ناچیز از این انرژی یعنی کمتر از 0.05% توسط فتوسنتز در گیاهان به شکل جدیدی از انرژی شیمیایی تبدیل می‌شود و سرچشمه بی‌همتای حیات همه موجودات دیگر می‌گردد. به صورت طبیعی تبدیل انرژی در حیوانات، به اندازه جسه و مواد مغذی در دسترس‌شان بستگی دارد. یک تفاوت بنیادی گونه ما، توسعه این محدودیت‌های فیزیکی از طریق استفاده بهینه‌تر از نیروی عضلانی و گرفتن انرژی از منابع خارج از بدن خودمان است.
هوشمندی انسان باعث استفاده وی از انرژی‌های غیرعضلانی برای اجرای کارهای متنوعی شده است. این دستگاه‌ها شامل گستره‌ای از ابزارهای ساده مانند چکش و انواع اهرم‌ها تا موتورهای پیچیده‌ای که با احتراق سوخت کار می‌کنند و راکتورهایی که انرژی شکافت هسته‌ای را آزاد می‌کنند می‌شود.
ابزارهای جدید منجر به ساخت ماشین‌های پیچیده‌تر که توسط نیروی عضلانی انسان کار می‌کنند و تبدیل انرژی جنبشی باد و آب به انرژی‌های مفید شده است. این ابزارها که محرک اولیه هستند باعث چند برابر شدن توان تحت اختیار انسان شده‌اند.
احتراق کنترل شده در شومینه‌ها، اجاق‌ها، و کوره‌ها انرژی شیمیایی گیاهان را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند. این گرما مستقیماً در خانه‌ها و ذوب فلزات، پختن آجرها، و پردازش و تکمیل کردن محصولات بی‌شماری استفاده می‌شود. تعدادی از اختراعات بنیادی، امکان تبدیل انرژی گرمایی حاصل از احتراق سوخت‌های فسیلی به انرژی مکانیکی را فراهم می‌آورند. این مهم در ابتدا در موتورهای بخار و موتورهای احتراق داخلی انجام شد و سپس در توربین های گاز و راکت‌ها به تکامل رسید.
احتراق سوخت‌های فسیلی و تولید برق نوع جدیدی از تمدن را به وجود آورد که امروزه گسترش آن کل سیاره زمین را در بر گرفته است.
تکنولوژی بلاکچین
منابع انرژی تجدیدپذیر و متنوع و پیش‌بینی آنها دشوار و وابسته به شرایط آب و هوایی هستند، که منجر به چالش‌های جدید در مدیریت و عملکرد سیستم‌های الکتریکی شده است؛ زیرا برای اطمینان از عملکرد ایمن و پایدارتر، میزان انعطاف‌پذیری بیشتری مورد نیاز است.
تخمین زده شده که تنها در اتحادیه اروپا گذار به یک سیستم انرژی ایمن‌تر نیازمند به سرمایه‌گذاری 200 میلیون یورویی در سال است. در آمریکا تا سال 2030 به 2 تریلیون دلار برای ارتقا شبکه الکتریسیته نیاز است. برای متعادل کردن سرمایه‌گذاری مورد نیاز، باید مدیریت و کنترل هوشمند اتخاذ شود، مسئولیت‌هایی که با رشد سیستم‌های انرژی، چالش برانگیزتر، فعال‌تر، غیر متمرکزتر، پیچیده و چند عاملی، با تعداد زیادی از عمل کننده‌ها و فعالیت‌های محتمل می‌شوند.
ارتباطات پیشرفته و تبادل داده بین قسمت‌های مختلف شبکه برق یک الزام رو به رشد است، که مدیریت متمرکز را با چالش‌های زیادی روبرو می‌کند. بلاکچین، در ابتدا برای تسهیل تراکنش‌ها با حذف مدیریت متمرکز طراحی شده بود. در نتیجه، بلاکچین می‌تواند در حل چالش‌های پیش روی سیستم‌های انرژی غیر متمرکز کمک کند.
بلاکچین‌ها، ساختارهای داده توزیع شده و به اشتراک گذارده شده‌ای هستند که می‌توانند مستقل از مجوز مرکزی و به صورت ایمن تراکنش‌های دیجیتال را ذخیره کنند. مهمتر از آن، بلاکچین امکان اجرای خودکار پیمان‌های هوشمند در شبکه همتا به همتا (P2P) را می‌دهد. از دیدگاه دیگری می‌توان بلاکچین را به عنوان پایگاه داده‌ای دید که به چندین کاربر به صورت همزمان اجازه ایجاد تغییر در حساب کلی را می‌دهد، که می‌تواند منجر به ایجاد چندین نسخه زنجیره‌ای از حساب کلی شود. به جای مدیریت حساب کل با یک مرکز مورد اعتماد، هر عضو منحصر به فرد از شبکه یک کپی از زنجیره ثبت شده بر می‌دارد و بر سر حالت معتبر حساب کل به اجماع می‌رسند. روش دقیق اینکه چطور این اجماع اتفاق می‌افتد زمینه‌ای در حال تحقیق است و ممکن است برای سازگاری با زمینه‌های کاربردی متنوع متفاوت باشد. در بلاکچین، تراکنش‌های جدید با رمزنگاری به تراکنش‌های قبلی لینک می‌شوند که این کار، بلاکچین را منعطف و امن می‌کند. هر کاربر شبکه می‌تواند برای خودش بررسی کند که آیا یک تراکنش معتبر است یا خیر، که این مسئله رکوردهای مورد اعتماد و پلمپ شده و شفاف را ایجاد می‌کند.
تقاضا برای بازار انرژی در حوزه اینترنت اشیا و کاربردهای آن تا 2022 به 60 میلیارد دلار می‌رسد.
نیاز به انرژی در آینده در سه اصل کلیدی خلاصه می شود: کربن زدایی، تمرک زدایی، و دیجیتال‌سازی. اگرچه ساختارهای کنونی انرژی و بازار الکتریسیته برای نائل شدن به چنین دیدگاهی ناکافی است، توسعه دهندگان اولیه بلاکچین در حال گسترش بسترهای دیجیتالی برای تراکنش هستند که می‌تواند کاملاً غیر متمرکز باشد و امکان تجارت انرژی به صورت P2P را می‌دهد، در نتیجه این موارد، هرگونه امکان صرفه‌جویی در هزینه و بهبود بازده در عملکرد سیستم‌ها و تجارت انرژی می‌تواند پر اهمیت باشد و ارزش سرمایه‌گذاری دارد.
صرفه جویی در هزینه، محدود به تأسیسات انرژی نیست؛ بلکه می‌تواند به مصرف‌کنندگان انرژی و مشتریان انرژی هم باشد، که با افزایش هزینه انرژی و کاهش انگیزه برای انرژی‌های تجدیدپذیر مواجه هستند. شیوه‌هایی که توسط بلاکچین آورده شده، مانند تجارت محلی به صورت P2P یا بازارهای مصرف‌کننده می توانند به صورت بالقوه‌ای به صرفه‌جویی در هزینه برای مصرف‌کننده منجر شوند.
در چندین حالت، مدیریت متمرکز عملی یا مطلوب نیست؛ زیرا هزینه‌های واسطه‌ای را تحمیل می‌کند و نیازمند است تا کاربران شبکه به یک شخص ثالث برای اپراتوری سیستم اعتماد کنند. همچنین سیستم های متمرکز عیب هایی هم دارند زیرا همه چیز در یک جا مرکز است، که آنها را به نقص‌های فنی و حمله‌های سایبری آسیب‌پذیر می‌کند.
بر خلاف سیستم‌های متمرکز، هر عضو از شبکه بلاکچین کپی خودش از حساب کل را نگه می‌دارد یا می‌تواند در حساب ابری به آن دسترسی داشته باشد. در نتیجه، هر فردی در شبکه می‌تواند به تاریخچه رکوردهای تراکنش‌های سیستم دسترسی داشته باشد و اعتبار آنها را تصدیق و میزان بالایی از شفافیت را ایجاد کند. اگر مدیریت متمرکز حذف شود، چالش اصلی مربوط به یافتن راهی کارآمد و پربازده برای یکپارچه‌سازی و همگام کردن چندین کپی از حساب کل است. فرآیند دقیق اعتبارسنجی و یکپارچه‌سازی برای انواع مختلف بلاکچین متفاوت است.
پتانسیل‌های بلاکچین و استفاده‌های قابل توجه آن در زمینه انرژی
مراجع تصمیم‌گیری در شرکت‌های تأسیساتی اظهار می‌کنند که بلاکچین قادر است راه‌حل‌هایی برای چالش‌های موجود در صنعت انرژی ارائه دهد. آژانس انرژی آلمان مدعی شده است که تکنولوژی‌های مربوط به بلاکچین برای بهبود بازده شیوه‌ها و فرآیندهای کنونی انرژی، می‌توانند توسعه بسترهای اینترنت اشیا و کاربردهای دیجیتالی را شتاب دهند و می‌توانند در تجارت انرژی به صورت P2P نسل غیر متمرکز شده، نوآوری ایجاد کنند. همچنین، تکنولوژی‌های مربوط به بلاکچین با بهبود فرآیندهای درونی، خدمات مشتری و هزینه‌ها، پتانسیل خوبی برای توسعه محسوس شیوه‌های رایج امروزی مربوط به بنگاه‌های انرژی و شرکت‌های تاسیساتی دارند.
سیستم‌های انرژی به سبب پیشرفت منابع انرژی پراکنده و فناوری ارتباطات و اطلاعات در حال یک گذار دگرگون شونده هستند. یکی از چالش‌های اصلی، ظهور سیستم‌های انرژی غیر متمرکز و دیجیتالی شده است، که نیازمند به در نظر گرفتن، جستجو و اتخاذ الگوهای نوین فناوری‌های غیر متمرکز است. به علت طبیعت فطری، بلاکچین می‌تواند یک راه حل نویدبخش برای کنترل و مدیریت سیستم‌های انرژی پیچیده غیرمتمرکز و ریز شبکه‌ها ارائه دهد. در بازار انرژی، تجمیع کردن نیروگاه‌های تجدیدپذیر در مقیاس کوچک، مولدهای برق پراکنده، سرویس‌های انعطاف‌پذیر و مشارکت مصرف کننده در بازار انرژی یک مسئله مورد تقاضا است. برخی از نویسندگان استدلال کرده‌اند که بلاکچین قادر به ایجاد یک بستر تجاری نوین است که مشتریان و مصرف‌کنندگان می‌توانند مازاد انرژی خود یا تقاضای انعطاف‌پذیر خود بر پایه شبکه P2P را با یکدیگر داد و ستد کنند. مشارکت مصرف‌کنندگان فعال می‌تواند ایمن و در قراردادهای هوشمند، تغییرناپذیر و شفاف ثبت شود. ایجاد کردن چنین پلتفرم‌های خودکار تجاری برای تحویل هزینه و اطلاعات هزینه انرژی به مصرف‌کنندگان همزمان با ایجاد مشوقی برای پاسخ به تقاضا و مدیریت هوشمند انرژی مورد نیازشان می‌تواند یک شیوه پر بازده باشد.
بلاکچین می‌تواند بازار انرژی محلی و سازگار با مصرف کننده یا ریزشبکه‌های برق که هدفشان پشتیبانی از تولید و مصرف انرژی به صورت محلی است، ایجاد کند. یکی از مزیت های بزرگ این رویکرد کاهش تلفات انتقال برق و حذف هزینه‌های ارتقا شبکه است. از طرف دیگر، چون همچنان انرژی از طریق شبکه فیزیکی منتقل می‌شود، عرضه و تقاضا باید به دقت مدیریت و کنترل شود تا از الزامات فنی و پایداری سیستم برق پشتیبانی شود. یکی از چالش‌های کلیدی که با افزایش حجم منابع انرژی‌های تجدیدپذیر به وجود آمده، تأمین امنیت عرضه و بهبود کشش شبکه است. با تسهیل و شتاب دادن کاربردهای اینترنت اشیاء و ایجاد بازارهای منعطف‌تر و پربازده‌تر، بلاکچین می‌تواند کشش شبکه و عرضه امن را تقویت کند. در یک گزارش توسط مؤسسه تحقیقاتی Finnish economy بحث شده است که بلاکچین می‌تواند با راه‌حل‌های شفاف و باز، قابلیت همکاری در شبکه هوشمند و اینترنت اشیاء را اطمینان دهد. مطابق با شرکت Deloitte، عملکرد بازار انرژی می‌تواند شفاف‌تر و پر بازده‌تر باشد. در نتیجه، رقابت را بهتر و قدرت انتخاب مصرف‌کننده برای تغییر تأمین‌کننده‌های انرژی‌اش را تسهیل کند.
برداشت مطلب با ذکر منبع مجاز است.