Una nuova frontiera: soluzioni energetiche blockchain

Il mercato globale dell'energia consente fondamentalmente all'economia moderna di funzionare. Presto, i processi che consentono alle materie prime energetiche di fluire dalla fonte al cliente potrebbero essere trasformati da applicazioni energetiche blockchain. Le recenti partnership tra le principali multinazionali del petrolio, del gas e dei servizi pubblici e gli innovatori blockchain prefigurano una nuova frontiera per l'energia.

Nel seguente articolo esploriamo due affascinanti applicazioni della blockchain alle sfide aziendali del mondo reale nel campo dell'energia. Attraverso questi esempi, rivisitiamo i temi del nostro primo articolo sull'applicazione blockchain, tra cui:

1. Strategia di innovazione blockchain per le grandi imprese
2. Sperimentazione rapida attraverso diversi progetti pilota
3. Blockchain che guida l'efficienza nelle transazioni altamente complesse

Energia globale: una grande opportunità economica

In termini di volume totale di dollari e impatto economico, poche industrie superano la scala del mercato energetico globale. Il valore globale di petrolio, gas naturale ed elettricità ammonta a $ 5 trilioni all'anno, superando di gran lunga le altre materie prime.

L'energia può essere ampiamente suddivisa in due categorie: prodotti legati ai combustibili fossili ed elettricità. All'interno della categoria dei combustibili fossili, le società di esplorazione e produzione, raffineria, trasporto e vendita al dettaglio producono e trasportano vari prodotti derivati ​​dal petrolio dalla terra all'utente finale. All'interno della categoria dell'elettricità, le società di generazione e trasmissione creano e forniscono elettricità agli utenti finali.

Background Blockchain e rilevanza per l'energia

Come con altri settori altamente regolamentati e ad alta intensità di transazioni come quello bancario, gli elementi strutturali che sono alla base del settore energetico sono adatti per l'applicazione blockchain.

Nel nostro primo articolo, abbiamo profilato due casi d'uso: finanza commerciale e tracciabilità della catena di approvvigionamento. In ogni caso, più parti hanno orchestrato transazioni complesse e flussi di informazioni. Per semplificare le transazioni, hanno sviluppato applicazioni blockchain, che hanno ridotto il tempo di ciclo e gli errori, fornito una maggiore trasparenza e, in definitiva, abbassato i costi.

Le prime applicazioni blockchain nel settore energetico combinano aspetti di entrambi i casi d'uso, poiché mirano all'efficienza della catena di approvvigionamento e alle transazioni finanziarie multipartitiche. Simile alla maggior parte delle applicazioni blockchain aziendali, quelle trattate in questo articolo si basano su registri autorizzati, che differiscono fondamentalmente dalle blockchain pubbliche popolari, come Bitcoin, perché non sono accessibili a tutti. Al contrario, un amministratore designato determina l'accesso degli utenti ei diritti alle informazioni.

In un approccio simile ai consorzi, di cui abbiamo anche parlato nel nostro primo articolo, gli innovatori blockchain stanno organizzando gruppi di partecipanti del settore con interessi comuni e orchestrando gli sforzi per costruire nuovi prodotti che sostituiranno i sistemi legacy con prestazioni inferiori.

Commercio di energia e gestione del rischio (ETRM)

All'interno dei mercati del petrolio e del gas naturale, vaste catene di approvvigionamento si collegano per scoprire, estrarre, raffinare e distribuire prodotti ai clienti finali. Per coordinare le attività di trading di energia attraverso la rete di controparti, le aziende utilizzano il trading di energia e la gestione del rischio (ETRM). ETRM si riferisce in generale al flusso di lavoro che è alla base del commercio di materie prime e, in particolare, al software che consente il flusso di informazioni.

ETRM presenta un caso d'uso ideale per blockchain

ETRM supporta il commercio di energia in un'ampia gamma di mercati delle materie prime, inclusi petrolio greggio, prodotti raffinati, gas naturale ed energia elettrica. All'interno di ogni segmento, una moltitudine di partecipanti, comprese le aziende che producono, raffinano, distribuiscono e vendono al dettaglio, informazioni relative a prezzi, gestione delle posizioni, logistica e reporting del rischio.

Sebbene il mercato globale del software ETRM generi un fatturato annuo di 1 miliardo di dollari relativamente modesto, il suo impatto è smisurato, influenzando ogni anno trilioni di dollari di risorse energetiche. Con le esportazioni globali di petrolio e gas naturale, da sole - una stima prudente del valore nozionale totale influenzato - ETRM ha indirizzato 855 miliardi di dollari di flusso di materie prime nel 2016.

Gli attuali ETRM sono isolati e inefficienti

Per illustrare il panorama in cui funziona ETRM, i suoi attuali limiti e l'opportunità per blockchain, è utile una breve passeggiata attraverso un tipico commercio di materie prime. Ad alto livello, il commercio culmina in tre forme di transazione tra due parti:

1. Digitale - I sistemi informatici per entrambe le parti riconciliano le informazioni commerciali
2. Fisico: il venditore consegna la merce all'acquirente
3. Finanziario - L'acquirente consegna il pagamento al venditore

In un commercio energetico semplificato, come evidenziato da un recente articolo del Gruppo Cleantech, Acquirente e Venditore avviano la transazione. Entrambe le parti confermano il prezzo delle materie prime consultando la borsa dei prezzi pertinente, ad esempio il CME per il petrolio greggio West Texas Intermediate.

Quindi, lavorando tramite uno scambio online o un broker, l'Acquirente avvia l'acquisto. Dopo aver regolato l'operazione, sia l'acquirente che il venditore inseriscono i dettagli della transazione nei loro sistemi ETRM, quindi inviano informazioni identiche al proprio broker e l'un l'altro, confermando l'operazione e assicurando la corrispondenza delle informazioni. La fase di riconciliazione dei dati si basa spesso su fogli di calcolo inviati tramite posta elettronica o altri controlli incrociati manuali, che aumentano i tempi di transazione e la vulnerabilità all'errore umano.

Blockchain aiuta le compagnie petrolifere e del gas a migliorare ETRM

Tenendo presente quanto sopra, i partecipanti al settore hanno iniziato a rivolgersi alla blockchain come un modo per migliorare e rendere più efficienti i sistemi ETRM che orchestrano l'attività di trading. Di conseguenza, sono in corso diversi progetti pilota promettenti per esplorare come le applicazioni blockchain possono revisionare questi sistemi.

In un esempio lampante, Blockchain Technology Group (BTL) ha riconosciuto un modello familiare di inefficienza delle transazioni riscontrato nel settore bancario. Di conseguenza, hanno adattato la tecnologia originariamente sperimentata con Visa e diverse banche europee nel 2016. In quel pilota, il sistema blockchain Interbit di BTL ha aiutato le banche a trasferire denaro in modo più efficiente attraverso i confini internazionali, offrendo una potenziale alternativa ai sistemi storici come Swift. Basandosi sul successo del pilota finanziario, BTL ha posizionato Interbit per soddisfare due esigenze esclusive dei clienti di petrolio e gas: privacy e velocità.

Per ottimizzare queste esigenze, BTL ha costruito una blockchain proprietaria. Sebbene simile nella struttura alle versioni popolari come bitcoin ed Ethereum, Interbit è un registro unico e autorizzato. In confronto, una blockchain come Ethereum metterebbe tutti i dati dei clienti in un unico posto, mentre Interbit crea una blockchain univoca per ogni relazione bilaterale con i clienti. Ciascuna di queste blockchain, a sua volta, si collega a una blockchain principale. Di conseguenza, la struttura Interbit crea un sistema di autorizzazioni più flessibile, in cui BTL concede l'accesso alle informazioni esclusivamente alle controparti negoziali.

BTL ha anche ottimizzato Interbit per la velocità, riconoscendo le esigenze di scalabilità uniche dei suoi clienti. A differenza di bitcoin o Ethereum, che possono elaborare solo 7 e 15 transazioni, rispettivamente, Interbit può elaborare oltre 100.000 transazioni al secondo.

BTL ha inizialmente mirato al commercio di gas, in cui il processo legacy si basava su un ingombrante scambio di documenti. Come consuetudine, gli acquirenti generano una nomina - una richiesta di una quantità fisica, a un prezzo specifico, consegnata in un punto specifico - al venditore a monte. La nomina viene spesso inviata via e-mail come PDF allegato a tutti gli operatori che partecipano alla transazione. Una volta che queste parti ricevono la nomina, inseriscono i dati nel loro software ETRM. Tuttavia, le candidature vengono spesso aggiornate, richiedendo a tutti i partecipanti di cercare successivamente nel PDF aggiornato per individuare nuove informazioni e ripetere il processo di immissione manuale dei dati.

Anche se teoricamente semplice, il processo di riconciliazione manuale è praticamente complesso e costoso e richiede più giorni o mesi per essere completato. Inoltre, il tempo di transazione aumenta quando le parti commerciali non sono filiali all'interno della stessa società. I lunghi tempi di regolamento si traducono in costi più elevati, poiché le controparti devono allocare garanzie commerciali sotto forma di capitale impegnato, che viene liberato solo una volta che l'operazione è stata regolata.

Entra in Blockchain. Più che migliorare il processo di riconciliazione, lo elimina del tutto. Secondo BTL:

“La riconciliazione è integrata nel processo di aggiunta dei dati alla catena. Gli errori di inserimento dei dati vengono eliminati, in quanto le registrazioni non coerenti con le informazioni detenute dalle controparti non verranno convalidate e aggiunte al record... Un registro distribuito trasparente e sincronizzato fornisce un regolamento immediato e un registro autorevole delle stime del gas, quando sono state fornite e chi ha firmato su di essi."

Interbit ha semplificato il processo ETRM semplificando la riconciliazione e il regolamento degli scambi, riducendo di conseguenza i costi di scambio di energia in tre distinte categorie:

1. Investimento informatico
2. Commissioni a broker di terze parti
3. Requisiti di garanzia

Commentando le più ampie implicazioni della tecnologia blockchain sull'energia, l'esperto di Toptal Finance Scott Bernstein, che ha servito come CFO per diverse iniziative petrolifere e del gas, ha osservato:

“Se la blockchain può accelerare gli ingombranti flussi di lavoro del commercio di energia, l'impatto sul settore sarà profondo. Inoltre, può ridurre significativamente il rischio delle transazioni transfrontaliere su merci standardizzando potenzialmente l'autenticazione con le controparti nei mercati emergenti".

Una strategia pilota graduale crea credibilità e slancio

Sebbene la blockchain abbia un grande potenziale per migliorare i sistemi ETRM, il passaggio a questa nuova tecnologia è complesso e dovrebbe essere fatto con attenzione. Continuando con l'esempio BTL, l'azienda ha perseguito un approccio misurato negli ultimi 2 anni, lanciando una serie di programmi pilota con diverse società energetiche globali.

Con ogni pilota successivo, BTL ha costruito sul successo precedente, ampliando la portata e il numero di partner per l'innovazione. In una strategia che ricorda i consorzi blockchain trattati nel nostro primo articolo, gli sforzi di BTL hanno orchestrato obiettivi strategici da più parti con un interesse comune, in questo caso un commercio di energia più efficiente.

A gennaio 2018, BTL ha annunciato la sua offerta aziendale ampliata, denominata OneOffice, una soluzione progettata per acquisire risparmi durante l'intero ciclo di vita del commercio. Riconoscendo il loro record di collaborazione di successo fino ad oggi, il partner della fase beta Eni ha osservato:

"Seguendo la nostra esperienza durante il pilota energetico europeo, non vediamo l'ora di ampliare l'ambito per consentire l'elaborazione diretta attraverso l'intero processo di regolamento e portare una più ampia partecipazione da parte del settore".

Il tema della costruzione del successo iniziale, in particolare attirando più partner del settore, riecheggia la traiettoria degli sviluppi della blockchain in altri settori, come la catena di approvvigionamento alimentare. In ogni verticale, man mano che ulteriori partner apportano risorse e feedback sui prodotti, le soluzioni in fase di sviluppo si rafforzeranno senza dubbio.

Energia distribuita e vendita di elettricità peer to peer

Oltre al petrolio e al gas, il mercato elettrico ha un grande potenziale per le applicazioni blockchain. L'energia rinnovabile, in particolare, introduce dinamiche di mercato che ben si adattano al libro mastro distribuito. In quanto fonte di elettricità in crescita, le rinnovabili dovrebbero influenzare sempre più le utility e i clienti ad adottare soluzioni basate su blockchain che migliorino l'efficienza del mercato.

Sebbene le energie rinnovabili rappresentino solo il 10% circa dell'elettricità generata a livello mondiale, stanno rapidamente sostituendo la produzione di combustibili fossili. Nel 2017 i nuovi investimenti nelle rinnovabili hanno rappresentato oltre il 50% della nuova capacità di generazione aggiunta.

Diversi driver stanno spingendo le rinnovabili in primo piano. I costi di installazione sono crollati, con le turbine eoliche in calo del 30% e i pannelli solari dell'80% dal 2009, secondo l'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili. Un costo di installazione sempre più basso consente agli sviluppatori di energia rinnovabile di fare offerte in modo competitivo contro la produzione di combustibili fossili, spesso senza sovvenzioni governative.

Man mano che il mix di generazione di elettricità diventa sempre più distribuito, in particolare sotto forma di installazioni solari residenziali e di piccole dimensioni, si aprono nuove opportunità per soddisfare la domanda e l'offerta di elettricità. Con le crescenti reti di generazione distribuita e capacità di misurazione della rete, i consumatori hanno ora la possibilità di monitorare e controllare più direttamente il consumo di energia e la produzione.

Come per il petrolio e il gas, il commercio di elettricità rappresenta un caso d'uso convincente per la blockchain. Allo stesso modo, la negoziazione di energia elettrica avviene tra una serie di controparti che trarranno vantaggio da un registro condiviso delle attività di negoziazione. Il fiorente mercato dell'energia peer-to-peer sta già implementando blockchain per migliorare l'economia delle transazioni per acquirenti e venditori.

Applicazioni blockchain nel mercato elettrico australiano

Le energie rinnovabili distribuite come il solare sui tetti sono diventate sempre più competitive in termini di costi, in particolare nelle regioni soleggiate come l'Australia, dove i costi energetici al dettaglio sono i più alti a livello globale.

All'interno del mercato elettrico australiano, una startup blockchain chiamata Power Ledger ha identificato un'opportunità insoddisfatta all'incrocio tra alti prezzi dell'elettricità, aumento dell'energia solare distribuita e opzioni poco attraenti per i consumatori per vendere l'energia in eccesso. Per soddisfare il bisogno insoddisfatto, hanno sviluppato una tecnologia eponima, una piattaforma di scambio di energia peer-to-peer basata su blockchain che consente ai consumatori di vendere l'energia solare in eccesso ai vicini senza un intermediario.

Power Ledger consente di condividere in modo più efficiente le risorse energetiche distribuite, in particolare l'energia solare sui tetti. Basata sul loro sistema blockchain proprietario EcoChain, descritto nel loro white paper, la piattaforma consente ai produttori di energia - che Power Ledger chiama "prosumer" - di vendere energia ai consumatori vicini, fornendo sia al venditore che all'acquirente una migliore economia eliminando gli intermediari.

Riassumendo gli incentivi per i consumatori, che alla fine guidano la tesi di Power Ledger sul commercio di energia peer-to-peer, la co-fondatrice Dr. Jemma Green ha osservato:

“I consumatori non amano vendere la loro energia al rivenditore e riacquistarla a un prezzo più alto. ... Attualmente, se hai elettricità solare in eccesso, la rivendi a una tariffa di riacquisto bassa e la riacquisti (dalla rete) a una tariffa elevata".

Supportando l'approccio Power Ledger, sia il governo australiano che una delle più grandi utility australiane, Origin Energy, hanno firmato per sponsorizzare più progetti pilota. Il primo ha assegnato a Power Ledger una sovvenzione di 8 milioni di dollari per implementare Interbit per monitorare l'utilizzo di energia e acqua nella città di Fremantle, fornendo il "livello transazionale" a un consorzio di partner accademici, infrastrutturali e tecnologici. Nel pilota Origin Energy, Power Ledger ha messo in contatto i clienti che volevano vendere o acquistare elettricità in eccesso.

In entrambi i casi, la blockchain di Power Ledger ha digitalizzato l'elettricità, consentendo ai consumatori di scambiarla sotto forma di token chiamati Sparkz. Uno sparkz rappresenta una quantità specifica di energia, ancorata 1:1 alla valuta locale ed è riscattabile dall'utilità di sponsorizzazione o dall'autorità competente.

Ad esempio, i clienti di elettricità potrebbero scambiare un kilowattora di energia solare con forse 15 Sparkz, che sarebbero riscattabili da Origin per $ A0,15 dollari australiani. Un venditore che ha ricevuto Sparkz per l'energia venduta al suo vicino potrebbe riscattare Sparkz in valuta da Origin.

Spiegando la transazione Sparkz, Green ha osservato:

"Quando qualcuno acquista o consuma elettricità, [lo scambio] viene registrato sulla blockchain e queste due informazioni formano la transazione per la quale vengono trasferiti Sparkz... La registrazione effettiva dell'elettricità è il movimento di Sparkz dal portafoglio dell'acquirente a quello del venditore portafoglio."

Sebbene le fasi iniziali di PowerLedger, il sentimento dei partner e l'impatto sui consumatori siano incoraggianti. Facendo eco alla curiosità probabilmente condivisa dai colleghi, il dirigente di Origin Tony Lucas ha osservato:

“Anche se è ancora abbastanza presto per questa tecnologia, siamo ansiosi di esplorare i potenziali vantaggi che il trading di energia peer-to-peer potrebbe offrire ai nostri clienti. Power Ledger è una delle numerose tecnologie emergenti che stiamo attualmente esplorando e che riteniamo possa aiutarci a soddisfare le mutevoli esigenze dei nostri clienti".

Sulla base dei dati sui risparmi raccolti dai primi piloti, Power Ledger avrà un impatto enorme sui consumatori australiani. I risultati di un pilota del 2016 suggeriscono che le famiglie potrebbero risparmiare $ A600 all'anno - quasi il 40% della bolletta media del 2017 - utilizzando Power Ledger.

Supporto normativo altrettanto vitale quanto i piloti di successo

Cogliendo sia l'opportunità che la sfida insite nell'adozione della blockchain, Marco Dunand, co-fondatore di Mercuria, uno dei principali trader globali di materie prime e partner BTL, ha descritto gli attuali processi di trading - che la blockchain sta per sostituire - come "pre-arcaici". Sicuramente, i dirigenti di altri verticali ad alta intensità di transazioni sono testimoni di processi analogamente obsoleti.

E mentre la blockchain dovrebbe alleviare i flussi di documenti bizantini, Dunand ha riconosciuto un'altra sfida imminente: gli ostacoli legali per convincere le autorità governative a riconoscere la blockchain. Pertanto, poiché un numero maggiore di leader del settore segue l'esempio e investe risorse in progetti pilota, dovrebbero abbinare gli investimenti in ricerca e sviluppo a sforzi analoghi nell'educare le autorità di regolamentazione, aiutandoli a comprendere - e infine a sostenere - le scoperte dei loro sforzi esplorativi.