Danske forskere: Blockchain kan sikre stabil strøm i smartgrids

Blockchain er i skuddet som bare det, og du kan knapt nok åpne en nettside uten å treffe på en såkalt «thought-leader» eller en stor it-bedrift som kommer med store spådommer om hvor epokegjørende denne teknologien er. Likevel er det vanskelig å finne konkrete situasjoner der teknologien kan brukes til noe annet enn å betale løsepenger til utviklere av gisselprogrammer.

Nå har en forskningsgruppe fra Aalborg Universitet funnet en slik mulighet. De foreslår å bruke blockchain-teknologi for å sikre at strømleverandører i små strømnett ikke sender mer strøm inn i nettet enn det som trengs, og dessuten gjøre systemet sikrere overfor hacking. Dette kan vise seg spesielt nyttig i utviklingsland.

– Blockchain-teknologien er den eneste som kan løse problemet med overproduksjon av strøm i microgrids. Den kan også sørge for at du kan handle med strøm selv om du ikke stoler på konkurrentene dine, sier Pietro Danzi, som er ph.d.-student ved det danske Institut for Elektroniske Systemer og jobber med et EU-prosjekt relatert til smartgrid-kommunikasjon på Aalborg Universitet.

Basert på Ethereum

Danzi og tre medforfattere presenterer i et forskningsprosjekt, som snart skal publiseres, et system hvor mindre, lokale strømnett – såkalte microgrids – selv styrer strømproduksjonen sin med Ethereum-protokollen.

Et utbredt problem i microgrids er at strømprodusenter som solcelleanlegg og vindmølleparker helst vil produsere med full kapasitet, og slik tjene mest mulig på anleggene sine.

Det innebærer at det produseres altfor mye strøm som ikke blir brukt, og dette sliter unødvendig på både anlegg og transformatorer.

Dette problemet løses vanligvis ved at produsentene styres av en sentral myndighet som senker produksjonen hos noen av produsentene.

Men dette krever at man kan stole på at den sentrale myndigheten ikke for eksempel har avtaler med konkurrentene, og hele systemet baserer seg på én kommunikasjonsvei og er dermed sårbart med hensyn til feil.

Danzi og hans medforfattere foreslår å løse begge disse problemene ved å introdusere en unik kryptovaluta som strømprodusentene handler med internt, men som ikke har noen pengemessig verdi.

Alle strømprodusentene blir utstyrt med en microcontroller som kjører en modifisert versjon av Ethereum-protokollen, og den samme mengden med intern valuta, som vi kan kalle credits.

Produsentene vil helst kjøre med full kapasitet og tilbyr et antall credits for å få lov til å gjøre det. Budene samles i en smartkontrakt sammen med et utløpstidspunkt.

En kopi av kontrakten sendes til alle produsentene, som sammenligner den og blir enige om hvem som har gitt det laveste budet.

Den produsenten som tilbød det laveste antallet credits, regulerer sin produksjon løpende. Produsenten sikrer dermed at det ikke sendes for mye strøm inn i nettet, mens de andre produserer for full maskin.

Når kontrakten utløper, gjør den regulerende produsenten automatisk krav på sine credits med sin private kryptonøkkel.

Den regulerende produsenten kan nå bruke sine ekstra credits til å by høyere neste gang det bys om å få lov til å produsere med full kapasitet, slik at ingen føler seg tvunget til å være den regulerende produsenten.

Smart-kontraktene lagres i blokker som legges på blockchainen når en kryptografisk utfordring løses av en produsent. Dette er også kjent som mining.

De andre produsentene sjekker at løsningen stemmer med deres kopi av blockchainen og de lagrede smart-kontraktene deres, og legger den bare til i sin egen versjon av blockchainen hvis alt stemmer.

Rettferdig og sikker

Danzi mener at systemet deres er spesielt egnet for utviklingsland hvor det er langt til sentrale strøm-myndigheter, og som har manglende infrastruktur. Her kan microgrids som forsynes med strøm fra mindre solcelleanlegg automatisk regulere seg selv, og sørge for strøm til landsbyer.

– Modellen gjør systemet sikrere, fordi det ikke er en enkelt datalinje som kan fanges opp og modifiseres uten at aktørene merker det. Systemet blir også billigere, siden man ikke trenger å transportere data utenfor nettverket, noe som kan være dyrt i land uten et godt utbygd telefonnett, sier Danzi.

Men vi kan nok ikke regne med å se en blockchain-modell brukt på de skandinaviske nasjonale strømnettene ennå:

– Strømnett med vår størrelse krever grundige og responsive kontrollmekanismer, og det finnes allerede veletablerte finansielle modeller på plass for å holde forsyningen i balanse, sier han.

Danzis rapport blir presentert på SmartGridComm 2017 i Dresden, og kan leses her.

Artikkelen er levert av Version2.dk

Les også: Seks av verdens største banker vil samarbeide om ny digital valuta (version2.dk)