Uma Nova Fronteira: Soluções de Energia Blockchain

O mercado global de energia permite fundamentalmente o funcionamento da economia moderna. Em breve, os processos que permitem que as commodities de energia fluam da fonte para o cliente podem ser transformados por aplicativos de energia blockchain. Parcerias recentes entre as principais empresas multinacionais de petróleo, gás e serviços públicos e inovadores de blockchain prenunciam uma nova fronteira para a energia.

No artigo a seguir, exploramos duas aplicações fascinantes do blockchain para desafios de negócios do mundo real em energia. Por meio desses exemplos, revisitamos temas do nosso primeiro artigo de aplicação blockchain, incluindo:

1. Estratégia de inovação Blockchain para grandes empresas
2. Experimentação rápida por meio de diversos projetos-piloto
3. Blockchain impulsionando a eficiência em transações altamente complexas

Energia global: uma enorme oportunidade econômica

Em termos de volume total de dólares e impacto econômico, poucas indústrias superam a escala do mercado global de energia. O valor global do petróleo, gás natural e eletricidade chega a US$ 5 trilhões anualmente, superando amplamente outras commodities de matérias-primas.

A energia pode ser dividida em duas categorias: produtos relacionados a combustíveis fósseis e eletricidade. Dentro da categoria de combustível fóssil, empresas de exploração e produção, refinaria, transporte e varejo fabricam e transportam vários produtos derivados de petróleo desde o solo até o usuário final. Dentro da categoria de eletricidade, as empresas de geração e transmissão criam e fornecem eletricidade aos usuários finais.

Antecedentes do Blockchain e Relevância para a Energia

Tal como acontece com outros setores altamente regulamentados e intensivos em transações, como bancos, elementos estruturais que sustentam o setor de energia são adequados para aplicação de blockchain.

Em nosso primeiro artigo, traçamos o perfil de dois casos de uso: financiamento comercial e rastreabilidade da cadeia de suprimentos. Em cada caso, várias partes orquestraram transações complexas e fluxos de informações. Para agilizar as transações, eles desenvolveram aplicativos blockchain, que reduziram o tempo de ciclo e os erros, proporcionaram maior transparência e, por fim, reduziram o custo.

As primeiras aplicações de blockchain em energia combinam aspectos de ambos os casos de uso, pois visam a eficiência da cadeia de suprimentos e transações financeiras multipartidárias. Semelhante à maioria dos aplicativos de blockchain corporativos, os abordados neste artigo contam com livros contábeis autorizados, que diferem fundamentalmente dos blockchains públicos populares, como o Bitcoin, porque não são acessíveis a todos. Em vez disso, um administrador designado determina o acesso do usuário e os direitos de informação.

Em uma abordagem semelhante aos consórcios, que também abordamos em nosso primeiro artigo, os inovadores de blockchain estão organizando grupos de participantes do setor com interesses comuns e orquestrando esforços para construir novos produtos que substituirão sistemas legados com baixo desempenho.

Comercialização de Energia e Gestão de Riscos (ETRM)

Nos mercados de petróleo e gás natural, vastas cadeias de suprimentos se interligam para descobrir, extrair, refinar e distribuir produtos aos clientes finais. Para coordenar as atividades de comércio de energia em toda a rede de contrapartes, as empresas empregam o comércio de energia e gerenciamento de risco (ETRM). O ETRM refere-se amplamente ao fluxo de trabalho que sustenta os negócios de commodities e, especificamente, ao software que permite o fluxo de informações.

ETRM apresenta um caso de uso ideal para blockchain

O ETRM oferece suporte ao comércio de energia em uma ampla gama de mercados de commodities, incluindo petróleo bruto, produtos refinados, gás natural e energia elétrica. Dentro de cada segmento, vários participantes - incluindo empresas que produzem, refinam, distribuem e vendem no varejo - comercializam informações relacionadas a preços, gestão de posições, logística e relatórios de risco.

Embora o mercado global de software ETRM gere uma receita anual relativamente modesta de US$ 1 bilhão, seu impacto é enorme, influenciando trilhões de dólares em recursos de energia anualmente. Somente com as exportações globais de petróleo e gás natural - uma estimativa conservadora do valor nocional total impactado - a ETRM direcionou US$ 855 bilhões em fluxo de commodities em 2016.

Os ETRMs atuais são isolados e ineficientes

Para ilustrar o cenário em que o ETRM funciona, suas limitações atuais e a oportunidade para blockchain, uma breve caminhada por um comércio típico de commodities é útil. Em alto nível, o comércio culmina em três formas de acordo entre duas partes:

1. Digital - sistemas de TI para ambas as partes reconciliam informações comerciais
2. Físico - Vendedor entrega mercadoria ao Comprador
3. Financeiro - O comprador entrega o pagamento ao vendedor

Em um comércio de energia simplificado, conforme destacado por um artigo recente do Cleantech Group, Comprador e Vendedor iniciam a transação. Ambas as partes confirmam o preço da mercadoria consultando a bolsa de preços relevante, por exemplo, a CME para o petróleo bruto West Texas Intermediate.

Em seguida, trabalhando por meio de uma bolsa on-line ou de um corretor, o Comprador inicia a compra. Depois de liquidar a negociação, o Comprador e o Vendedor inserem os detalhes da transação em seus sistemas ETRM e, em seguida, enviam informações idênticas para o corretor e para o outro, confirmando a negociação e garantindo a correspondência das informações. A etapa de reconciliação de dados geralmente depende de planilhas enviadas por e-mail ou alguma outra verificação cruzada manual, o que aumenta o tempo de transação e a vulnerabilidade a erros humanos.

Blockchain ajuda empresas de petróleo e gás a melhorar o ETRM

Com o acima em mente, os participantes do setor começaram a recorrer ao blockchain como uma forma de melhorar e tornar mais eficientes os sistemas ETRM que orquestram a atividade comercial. Assim, vários pilotos promissores estão em andamento para explorar como os aplicativos blockchain podem revisar esses sistemas.

Em um exemplo importante, o Blockchain Technology Group (BTL) reconheceu um padrão familiar de ineficiência de transações testemunhado no setor bancário. Como resultado, eles adaptaram a tecnologia originalmente testada com a Visa e vários bancos europeus em 2016. Nesse piloto, o sistema blockchain Interbit da BTL ajudou os bancos a transferir dinheiro com mais eficiência através das fronteiras internacionais, oferecendo uma alternativa potencial aos sistemas estabelecidos como o Swift. Com base no sucesso do piloto financeiro, a BTL posicionou a Interbit para atender a duas necessidades exclusivas dos clientes de petróleo e gás: privacidade e velocidade.

Para otimizar essas necessidades, a BTL construiu uma blockchain proprietária. Embora semelhante em estrutura a versões populares, como bitcoin e Ethereum, o Interbit é um registro único e autorizado. Em comparação, um blockchain como o Ethereum colocaria todos os dados do cliente em um só lugar, enquanto o Interbit cria um blockchain exclusivo para cada relacionamento bilateral com o cliente. Cada um desses blockchains, por sua vez, se conecta a um blockchain mestre. Como resultado, a estrutura Interbit cria um sistema de permissões mais flexível, no qual a BTL concede acesso à informação apenas para contrapartes transacionais.

A BTL também otimizou o Interbit para velocidade, reconhecendo as necessidades únicas de escalabilidade de seus clientes. Ao contrário do bitcoin ou do Ethereum, que podem processar apenas 7 e 15 transações, respectivamente, o Interbit pode processar mais de 100.000 transações por segundo.

A BTL primeiro visava o comércio de gás, onde o processo legado dependia de um pesado comércio de documentos. Como prática habitual, os compradores geram uma indicação - uma solicitação de uma quantidade física, a um preço especificado, entregue em um ponto especificado - ao vendedor a montante. A indicação geralmente é enviada por e-mail como um PDF anexado a todos os operadores que participam da transação. Uma vez que essas partes recebam a indicação, elas inserem os dados em seu software ETRM. No entanto, as indicações são frequentemente atualizadas, exigindo que todos os participantes pesquisem posteriormente no PDF atualizado para localizar novas informações e repetir o processo de entrada manual de dados.

Embora nocionalmente simples, o processo de reconciliação manual é praticamente complexo e caro, exigindo vários dias ou meses para ser concluído. Além disso, o tempo de transação aumenta quando as partes comerciais não são subsidiárias da mesma empresa. Longos tempos de liquidação se traduzem em custos mais altos, pois as contrapartes devem alocar garantias comerciais na forma de capital comprometido, que só é liberado quando a negociação é liquidada.

Digite Blockchain. Mais do que melhorar o processo de reconciliação, ele o elimina totalmente. De acordo com a BTL:

“A reconciliação está inserida no processo de adição de dados à cadeia. Erros de entrada de dados são eliminados, pois entradas inconsistentes com informações mantidas pelas contrapartes não serão validadas e adicionadas ao registro... Um livro-razão distribuído transparente e sincronizado fornece liquidação imediata e um registro oficial das estimativas de gás, quando foram fornecidas e quem assinou neles."

A Interbit simplificou o processo de ETRM ao simplificar a reconciliação e liquidação de transações, consequentemente reduzindo os custos de comercialização de energia em três categorias distintas:

1. Investimento em TI
2. Taxas para corretores terceirizados
3. Requisitos de garantia

Comentando sobre as implicações mais amplas da tecnologia blockchain na energia, o especialista em finanças da Toptal Scott Bernstein, que atuou como CFO para vários empreendimentos de petróleo e gás, observou:

“Se a blockchain puder agilizar os fluxos de trabalho complicados do comércio de energia, o impacto na indústria será profundo. Além disso, pode reduzir significativamente o risco de transações de commodities transfronteiriças, potencialmente padronizando a autenticação com contrapartes em mercados emergentes.”

Uma estratégia piloto em etapas cria credibilidade e impulso

Embora o blockchain tenha um grande potencial para melhorar os sistemas ETRM, a transição para essa nova tecnologia é complexa e deve ser feita com cuidado. Continuando com o exemplo da BTL, a empresa seguiu uma abordagem ponderada nos últimos 2 anos, lançando uma série de programas piloto com diversas empresas globais de energia.

Com cada piloto sucessivo, a BTL baseou-se no sucesso anterior, expandindo o escopo e o número de parceiros de inovação. Em uma estratégia que lembra os consórcios de blockchain abordados em nosso primeiro artigo, os esforços da BTL orquestraram objetivos estratégicos de várias partes com um interesse compartilhado - neste caso, comércio de energia mais eficiente.

Em janeiro de 2018, a BTL anunciou sua oferta corporativa expandida, chamada OneOffice, uma solução projetada para capturar economias em todo o ciclo de vida comercial. Reconhecendo seu histórico de colaboração bem-sucedido até o momento, o parceiro da fase beta Eni observou:

“Após nossa experiência durante o piloto europeu de energia, esperamos expandir o escopo para permitir o processamento direto em todo o processo de liquidação, além de trazer uma participação mais ampla da indústria.”

O tema de aproveitar o sucesso inicial, principalmente atraindo mais parceiros do setor, ecoa a trajetória dos desenvolvimentos de blockchain em outros setores, como a cadeia de suprimentos de alimentos. Em cada vertical, à medida que parceiros adicionais contribuem com recursos e feedback de produtos, as soluções em desenvolvimento, sem dúvida, se fortalecerão.

Energia Distribuída e Vendas de Eletricidade Ponto a Ponto

Além de petróleo e gás, o mercado de eletricidade possui grande potencial para aplicações de blockchain. A energia renovável, em particular, apresenta uma dinâmica de mercado adequada para o livro distribuído. Como uma fonte de eletricidade em crescimento, as energias renováveis ​​devem influenciar cada vez mais as concessionárias e os clientes a adotar soluções baseadas em blockchain que melhorem a eficiência do mercado.

Embora as energias renováveis ​​representem apenas cerca de 10% da eletricidade global gerada, elas estão rapidamente substituindo a geração de combustíveis fósseis. Em 2017, os novos investimentos em energias renováveis ​​representaram mais de 50% da nova capacidade de geração adicionada.

Vários impulsionadores estão empurrando as energias renováveis ​​para a vanguarda. O custo instalado despencou, com turbinas eólicas caindo 30% e painéis solares 80% desde 2009, de acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável. Cada vez mais, o custo de instalação mais baixo permite que os desenvolvedores de energia renovável façam lances competitivos contra a geração de combustível fóssil, muitas vezes sem subsídio do governo.

À medida que o mix de geração de eletricidade se torna cada vez mais distribuído, principalmente na forma de instalações solares residenciais e comerciais de pequeno porte, surgem novas oportunidades de oferta e demanda de eletricidade. Com redes crescentes de geração distribuída e capacidade de medição líquida, os consumidores agora têm a capacidade de monitorar e controlar mais diretamente seu consumo de energia e produção.

Tal como acontece com petróleo e gás, o comércio de eletricidade representa um caso de uso convincente para blockchain. Da mesma forma, o comércio de eletricidade ocorre entre uma variedade de contrapartes que podem se beneficiar de um registro compartilhado de atividade de negociação. O crescente mercado de energia ponto a ponto já está implantando blockchain para melhorar a economia de transações para compradores e vendedores.

Aplicações Blockchain no mercado de eletricidade australiano

As energias renováveis ​​distribuídas, como a energia solar no telhado, tornaram-se cada vez mais competitivas em termos de custos, principalmente em regiões ensolaradas como a Austrália, onde os custos de energia no varejo são os mais altos globalmente.

No mercado de eletricidade australiano, uma startup de blockchain chamada Power Ledger identificou uma oportunidade não atendida na interseção de altos preços de eletricidade, aumento da energia solar distribuída e opções pouco atraentes para os consumidores venderem energia excedente. Para atender à necessidade não atendida, eles desenvolveram uma tecnologia de mesmo nome, uma plataforma de comércio de energia peer-to-peer baseada em blockchain que permite que os consumidores vendam energia solar excedente para vizinhos sem intermediários.

O Power Ledger permite que os recursos de energia distribuídos - principalmente a energia solar no telhado - sejam compartilhados com mais eficiência. Construída com base em seu sistema proprietário de blockchain EcoChain, descrito em seu white paper, a plataforma permite que os produtores de energia - que o Power Ledger chama de "prosumers" - vendam energia para consumidores próximos, proporcionando melhor economia ao vendedor e ao comprador, eliminando o intermediário.

Resumindo os incentivos ao consumidor, que em última análise impulsionam a tese do Power Ledger do comércio de energia ponto a ponto, a cofundadora Dra. Jemma Green observou:

“Os consumidores não gostam de vender sua energia de volta ao varejista e comprá-la de volta a um preço mais alto. … Atualmente, se você tem eletricidade solar excedente, você a vende de volta por uma tarifa de alimentação baixa e a compra de volta (da rede) por uma taxa alta.”

Apoiando a abordagem do Power Ledger, tanto o governo australiano quanto uma das maiores concessionárias da Austrália, a Origin Energy, assinaram contrato para patrocinar vários projetos-piloto. O primeiro concedeu à Power Ledger uma doação de US$ 8 milhões para implantar o Interbit para monitorar o uso de energia e água na cidade de Fremantle, fornecendo a “camada transacional” para um consórcio de parceiros acadêmicos, de infraestrutura e tecnologia. No piloto da Origin Energy, o Power Ledger conectou clientes que queriam vender ou comprar eletricidade em excesso.

Em ambos os casos, o blockchain do Power Ledger digitalizou a eletricidade, permitindo que os consumidores a negociassem na forma de tokens chamados Sparkz. Um sparkz representa uma quantidade especificada de energia, atrelada 1:1 à moeda local, e pode ser resgatada da concessionária patrocinadora ou autoridade relevante.

Por exemplo, os clientes de eletricidade poderiam trocar um quilowatt-hora de energia solar por talvez 15 Sparkz, que seriam resgatáveis ​​da Origin por $A0,15 dólares australianos. Um vendedor que recebesse Sparkz por energia vendida a seu vizinho poderia resgatar Sparkz por moeda do Origin.

Explicando a transação Sparkz, Green observou:

“À medida que alguém compra ou consome eletricidade, [o comércio] é registrado no blockchain e essas duas informações formam a transação para a qual o Sparkz é transferido… O registro real da eletricidade é o movimento do Sparkz da carteira do comprador para a do vendedor carteira."

Embora os estágios iniciais do PowerLedger, o sentimento do parceiro e o impacto do consumidor sejam encorajadores. Ecoando a curiosidade provavelmente compartilhada por colegas, o executivo da Origin, Tony Lucas, observou:

“Embora ainda seja muito cedo para esta tecnologia, estamos ansiosos para explorar os benefícios potenciais que o comércio de energia peer-to-peer pode oferecer aos nossos clientes. O Power Ledger é uma das várias tecnologias emergentes que estamos explorando atualmente, que acreditamos que podem nos ajudar a atender às necessidades em constante mudança de nossos clientes.”

Com base nos dados de economia coletados nos primeiros pilotos, o Power Ledger impactará massivamente os consumidores australianos. Os resultados de um piloto de 2016 sugerem que as famílias poderiam economizar US$ 600 anualmente - quase 40% da conta média de 2017 - usando o Power Ledger.

Suporte regulatório igualmente vital como pilotos bem-sucedidos

Capturando a oportunidade e o desafio inerentes à adoção do blockchain, Marco Dunand, cofundador da Mercuria, um dos principais comerciantes globais de commodities e parceiro da BTL, descreveu os processos comerciais atuais - que o blockchain substitui - como "pré-arcaicos". Certamente, executivos de outras verticais de transações intensivas testemunham processos igualmente desatualizados.

E embora o blockchain deva aliviar os fluxos de documentos bizantinos, Dunand reconheceu outro desafio iminente: os obstáculos legais para fazer com que as autoridades governamentais reconheçam o blockchain. Como tal, à medida que mais líderes do setor seguem o exemplo e investem recursos em pilotos, eles devem combinar o investimento em P&D com esforço comparável na educação dos reguladores, ajudando-os a compreender - e finalmente endossar - as descobertas de seus empreendimentos exploratórios.