zagreb, 31. siječnja 2019. g. (četvrtak), od 10:30 h do 13 ...¡l.pdfdistribuirani izvori (ders)...
TRANSCRIPT
Blockchain
tehnologije
u energetici
Doc. dr. sc. Ivan Rajšl
Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva, FER
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
EUKI SEEETD Radionica:
Demistifikacija problema vezanih
uz integraciju obnovljivih izvora energijeZagreb, 31. siječnja 2019. g. (četvrtak), od 10:30 h do 13:30 h
Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Velika vijećnica
Ivana Lučića 5, 10000 Zagreb
Blockchain
Blockchain tehnologija
peer-to-peer transakcijske
platforme
decentralizirana pohrana
podataka
Koraci procesa i princip
rada
Razlika između energetike i
ostalih sektora
2/4/2019 2Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Blockchain
Kada i gdje?
2/4/2019 3Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
WEC: https://www.worldenergy.org/wp-content/uploads/2017/11/Full-White-paper_the-developing-role-of-
blockchain.pdf
Kontekst
4Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Blockchain
u energetici
Energetski lideri u primjeni Blockchaina prepoznaju izrazito
visoka
OČEKIVANJA
UTJECAJ
...ali i ...
NEIZVJESNOST
Promjena iz CENTRALIZIRANIH struktura u
DECENTRALIZIRANO okruženje
2/4/2019 5Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Blockchain - neizvjesnost
Tehnološki aspekti
Regulativa
Mogućnost postizanja potrebne robustnosti i pouzdanosti
Ispunjenje ‘obećanja’ cyber sigurnosti
Ujednačavanje komunikacijskih protokola
Vremenski horizont široke primjene u energetici
Pitanje ‘vlastite potrošnje’ energije
2/4/2019 6Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Blockchain
očekivanja i utjecaj
Ubrzavanje dekarbonizacije i decentralizacije
Energetski sektor prema primjeni tehnologije uz bok financijskom
sektoru
Novi poslovni modeli bez nužnosti ‘treće strane’
Primjena u upravljanju mrežom, trgovanju energijom, novi sustavi
naplate u vezi OIE i EV
Skori prelazak iz pilota u ‘Proof of Concept’
Smanjenje troškova i dupliciranja podataka
2/4/2019 7Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Blockchain u energetici
današnja upotreba
2/4/2019 8Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
WEC: https://www.worldenergy.org/wp-content/uploads/2017/11/Full-White-paper_the-developing-role-of-
blockchain.pdf
Blockchain u energetici
upotreba danas
2/4/2019 9Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
WEC: https://www.worldenergy.org/wp-content/uploads/2017/11/Full-White-paper_the-developing-role-of-
blockchain.pdf
10
Trendovi u EES-u
Decentralizacija Dekarbnonizacija Digitalizacija Demokratizacija
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
11
Sudionici (Peers) u mreži
Distribuirani izvori (DERs)
Distribuirana skladišta (DSSs)
EV
Električni kotlovi
Industrija
Kućanstva
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Problematika
Decentralizacija EES-a:
Sudjelovanje manjihsudionika
Distribucijska mreža se transformira iz pasivne u aktivnu mrežu
Preduvjeti za energetsku demokraciju i poticaj malim korisnicima mreže da sudjeluju u trgovanju električnom energijom
12Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
13
Struktura tržišta na razini mikromreže
Source: C. Zhang, J. Wu, Y. Zhou, M. Cheng, C. Long, "Peer-to-Peer energy trading in a Microgrid," Applied Energy, vol. 220, pp. 1-12, 2018.
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Koordinacija sudionika (Peers)
14
Agregatori P2P platforma
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Ilustration source: N. Morstyn, N. Farrrel, S. J. Darby and M. D. McCulloch, "Using peer-to-peer energy-trading platforms to incentivize prosumers to form
federated power plants," Nature Energy, vol. 3, pp. 94-101, 218.
IMplementation of Peer-
to-Peer Advanced Concept
for Electricity TradingSveučilište u Zagrebu
Fakultet elektrotehnike i računarstva
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
O projektu
• Doc. dr. sc. Ivan Rajšl
Voditelj:
• 60 mjeseci (1.7.2018. – 30.06.2023.)
Trajanje:
• 1.2 mil. kn (HRZZ cca. 1 mil. kn)
Fond:
16Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Ciljevi
Početni cilj je uspostava nove istraživačke grupe,
kao potpore novom doktorandu koji je zaposlen u sklopu
projekta
Adresiranje tehno-ekonomskih aspekata
blockchain tehnologije za primjenu u P2PCET
Adresiranje regulatornih, legislativnih i društvenih
izazova blockchain tehnologije za primjenu
u P2PCET
Razvoj teoretskog koncepta za P2PCET i
njegova implementacija u: simulaciju; laboratorij;
mikromrežu.
17
Generalni cilj IMPACT projekta je
rast uloge protrošača, potrošača i malih proizvođača
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Metodologija
SVEOBUHVATNA ANALIZA OKRUŽENJA:
Definirati i analizirati tehničke, ekonomske, regulatorne, legislativne i sociološke aspekte okruženja koje je u tranziciji iz današnjeg dominant pasivnog u napredni, fleksibilni, niskougljični sustav koji će omogućavati primjenu P2P koncepta (P2PCET) na različitim vremenskim rezolucijama za potrebe naprednih sudionika i operatera mreže
MODELIRANJE I SIMULACIJE:
Izrada simulacijskog modela mikromreže, modela pametnog ugovora te integriranog modela
Novi algoritmi, teorijski i simulacijski model za automatiziranje pametnih ugovora u okviru blockchain sustava za P2P koncept u distribucijskim mikromrežama
18Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Metodologija
LABORATORIJSKA TESTIRANJA:
Nužno primijeniti prethodno razvijene simulacijske modele u laboratorijsko
okruženje s ciljem testiranja i kalibracije prije upotrebe u stvarnoj mikromreži
U laboratorijskim se uvjetima radom pojedinih sudionika upravlja temeljem
simulacijskih modela natjecanja preko poveznih sučelja između računala i
pametnih brojila i upravljačkih uređaja
Rezultati laboratorijskih testiranja kontinuirano će se uspoređivati s rezultatima
simulacijskih modela temeljem čega će se vršiti unaprjeđenja kako
simulacijskog tako i laboratorijskog modela
SGLab - FER
19Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Metodologija
PRIMJENA U RADU STVARNE MIKROMREŽE NA OTOKU KRKU:
laboratorijski prototip bit će primijenjen u stvarnoj mikromreži. Primjena
tehnologije P2PCET planira se ostvariti u radu stvarne mikromreže na otoku
Krku (Hrvatska)
Otok Krk je izniman primjer pozitivnih nastojanja usmjerenih k razvoju
koncepta pametnih mreža i održivog razvoja te je stoga i odabran kao ciljana
lokacija za primjenu rješenja koja rezultiraju provedbom IMPACT projekta
Pisma namjere, kontinuirana suradnja (današnja konferencija npr.)
20Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
21
Metodologija - sažetak
1. Virtualno
• Simulacijski model
2. Laboratorij
• SGLab - FER
3. Mikromreža • Otok Krk
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Shema SGLaba i implementacije
P2PCET
22
Wh
Wh
Wh
Wh
Peer 1: producer
Peer 2: consumer
Wh
Peer
Peer
Peer
Wh
Peer
PeerPeer
Peer
Wh
Peer
Wh
Peer
Wh
Wh
Peer
Wh
Peer
Wh
Peer
Wh
PeerPeer
Wh
Peer
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Blockchain (1.,2., x) kao pouzdan informacijski sustav za
decentraliziranu pohranu podatak i transakcije
‘Pametni ugovori’ (Smart contracts) za kontrolu tokova snage
23
Napredni P2P koncept
Smart contract
Encrypted transaction
Computer Computer
Peers
Distributed to others: where it is stored locally in a block consisting of all the other transaction in a certain time stamp
Peer 1: Provides electricity Peer 2: Consumes electricity
Decentralised storage: block is verified by „swarm” principle and stored in a chain of previously verified blocks
Smart contract: initiates both power flows and transactions
Microgrid
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Dizajn mikrotržišta i mehanizama naplate
Infrastruktura za mjerenja i komunikaciju
Utjecaj na mrežu i ravnotežu sustava u odnosu na sustav centralnog
agregatora
Potrebne prilagodbe regulative i nova regulativa
Skalabilnost i demonstracija funkcionalnosti blockchain tehnologije
Tehno-ekonomski i društveni aspekti P2P trgovanja
24
Trenutno područje istraživanja
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Sažetak
aktivnosti
25
TEORETSKI KONCPET
RC4: Sim ulacijski model (SIM) RC5: SGLab
RC3: Izvješće:
legislat ivno i regulatorno
tehno-ekonom sko
sociološko
Osvježavanje i nadogradnja
SGLab-a
Kalibr aci ja SIM-a
RC1 & RC2: Upravljanje i nadzor nad projektom :
nova ist raživačka grupa
NAPREDNI KONCEPT
Im plementacija rezultata
RC6: Test iranje na mikromr eži otoka Krka (KRK)
Sakupljanje podataka,
kalibracija i konvergencija:
SIM-a i SGLab-a
KRK-a i SIM-a
KRK-a i SGLab-a
Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Web stranica projekta
26Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
MEDPOWER 2018
2/4/2019 27Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Zahvala
„This work has been supported in part by Croatian Science Foundation
under the project IMPACT – Implementation of Peer-to-Peer Advanced
Concept for Electricity Trading (grant No. UIP-2017-05-4068).”
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom
IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer koncepta za trgovanje
električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
28Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Kontakt
• http://impact.fer.hr
Web stranica:
Kontakt email:
29Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”
Hvala na pažnji
30Radionica: Demistifikacija problema vezanih uz integraciju obnovljivih izvora energije
„Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IMPACT – Primjena naprednog peer-to-peer
koncepta za trgovanje električnom energijom (br. UIP-2017-05-4068). ”