ūüé• A Relev√Ęncia de blockchains e contratos inteligentes no contexto da transi√ß√£o energ√©tica

Por Nivalde de Castro, Caroline Chantre, Francesco Tommaso, Daniel Ferreira, Lorrane C√Ęmara e Sandra Xavier.

Artigo publicado pela Ag√™ncia CanalEnergia com em 9 de abril de 2020 (Clique aqui acessar o PDF).

Um breve resumo do artigo pela pesquisadora Lorrane C√Ęmara.

As inova√ß√Ķes inseridas no √Ęmbito da transi√ß√£o energ√©tica em curso, baseada em Digitaliza√ß√£o, Descentraliza√ß√£o e Descarboniza√ß√£o, conhecidas como 3 D‚Äôs, t√™m modificado o setor el√©trico, tanto do lado da oferta, quanto da demanda de energia el√©trica. No cerne desta transforma√ß√£o, est√£o as chamadas tecnologias exponenciais e este tema ganha nova dimens√£o por for√ßa dos impactos disruptivo que o setor el√©trico vai sofrer com o Codiv-19.

O setor elétrico, que tradicionalmente e por mais de um século operou sob um paradigma caracterizado pela geração centralizada, monopólios nos segmentos distribuição e transmissão e consumidores passivos, enfrenta, hoje, os primeiros sinais de quebra deste cenário, com a difusão de Recursos Energéticos Distribuídos (REDs): geração distribuída, veículos elétricos, sistemas de armazenamento distribuído e mecanismos de resposta da demanda (MIT, 2016).

A tecnologia de gera√ß√£o fotovoltaica, incentivada ao longo dos √ļltimos anos pela demanda global de redu√ß√£o dos impactos ambientais associados ao setor el√©trico, possui caracter√≠sticas que a tornam prop√≠cia para atuar em pequena escala, de maneira distribu√≠da e pr√≥xima √† carga. Espera-se que este tipo de gera√ß√£o seja respons√°vel por, aproximadamente, um quarto da gera√ß√£o el√©trica global, at√© o ano de 2050 (IEA, 2019; IRENA, 2019; EIA, 2019).

Por outro lado, a escala de produção e o avanço tecnológico têm reduzido expressivamente os custos de armazenamento de energia elétrica, principalmente das baterias de íon-lítio. Estima-se que exista uma relação de 18% de redução de custos para cada vez que a capacidade produzida acumulada dobra e, entre os anos de 2010 e 2019, a tecnologia sofreu uma diminuição de 85% dos seus custos (DNV, 2019).

Neste sentido, baterias mais baratas t√™m incentivado fortemente a produ√ß√£o de ve√≠culos el√©tricos, o que refor√ßa, ainda mais, o efeito de redu√ß√£o de custos. Assim, este fen√īmeno tecnol√≥gico afeta o setor el√©trico pela:

  1. Possibilidade de armazenamento de energia el√©trica, considerando a necessidade de aumento da flexibilidade frente a inser√ß√£o de gera√ß√£o renov√°vel n√£o control√°vel, e 
  1. Eletrifica√ß√£o do setor de transportes. 

Agrega-se, a isso, o fato de ve√≠culos el√©tricos serem capazes de atuar enquanto carga e enquanto recursos de armazenamento de energia el√©trica (MIT, 2016; DNV, 2019). N√£o obstante, para que a gera√ß√£o distribu√≠da, o armazenamento distribu√≠do de energia e os ve√≠culos el√©tricos possam gerar valor para os stakeholders do setor el√©trico, √© preciso que exista uma infraestrutura de telecomunica√ß√£o, computadores e softwares bem integrada, com mecanismos de mercado eficientes e demais tecnologias essenciais. Estas tecnologias n√£o apenas permitir√£o que os sistemas de gera√ß√£o e armazenamento distribu√≠dos e os ve√≠culos el√©tricos possam ser interligados de maneira eficiente e com a correta sinaliza√ß√£o econ√īmica, mas que atuem enquanto recursos de resposta e gest√£o da demanda, entrando em mercados de energia, capacidade, balanceamento e de servi√ßos ancilares (MIT, 2016).

Neste contexto, a resposta da demanda assume relev√Ęncia, empoderando, ainda mais, o tradicional consumidor passivo, agora visto como um cliente com maior consci√™ncia e controle sobre o seu consumo de energia. A flexibilidade oriunda desses programas cria valor para o setor el√©trico, de modo mais amplo, e para os consumidores, que podem ver as suas contas reduzidas em at√© 40%, como fruto do deslocamento do consumo para per√≠odos fora do pico de demanda do sistema.

Neste cen√°rio de transforma√ß√£o, a ascens√£o dos REDs imp√Ķe a necessidade de solu√ß√Ķes tecnol√≥gicas que satisfa√ßam a descentraliza√ß√£o dos sistemas el√©tricos. Por sua vez, a mudan√ßa para um perfil mais ativo dos consumidores de energia el√©trica, intitulados, neste caso, de prossumidores, est√° tamb√©m associada ao balanceamento entre oferta e demanda de energia em tempo real, com a possibilidade de transacionarem o excedente de eletricidade entre si.

Destaca-se que uma das vias poss√≠veis para a participa√ß√£o e coordena√ß√£o dos prossumidores nos mercados de energia, de capacidade e de servi√ßos ancilares √© a aplica√ß√£o de mecanismos capilarizados, decorrentes do uso de tecnologias como blockchain, as quais permitir√£o a exist√™ncia de mercados regulados por contratos inteligentes, tornando os consumidores agentes ativos em uma rede independente e interconectada de negocia√ß√Ķes em tempo real.

Assim, o objetivo deste artigo √© apresentar a aplica√ß√£o de Distributed Ledger Technologies e contratos inteligentes no setor el√©trico. Tais tecnologias viabilizam as transa√ß√Ķes peer-to-peer (P2P) de forma segura e aut√īnoma e, portanto, se configuram como elementos centrais da descentraliza√ß√£o e digitaliza√ß√£o, pilares da transi√ß√£o energ√©tica em curso.

As tecnologias do tipo Distributed Ledger s√£o sistemas digitais com a finalidade de registrar dados de maneira distribu√≠da e simult√Ęnea. Elas possuem um mecanismo basilar que, por meio do consenso, determina quais dados devem replicar, armazenar e distribuir. Dessa forma, n√£o existe um banco de dados que centraliza toda a informa√ß√£o ou um administrador central (GOS, 2016; ANDONI et al., 2019). Destaca-se que a tecnologia Distributed Ledger mais conhecida √© a blockchain

Blockchains s√£o bancos de dados de registros distribu√≠dos que atuam como um protocolo que permite a cria√ß√£o, valida√ß√£o e transfer√™ncia de ativos sem a presen√ßa de um intermedi√°rio, de forma segura e incorrupt√≠vel. As transa√ß√Ķes s√£o reunidas em blocos, armazenados de forma a referenciar os blocos anteriores, criando, portanto, uma cadeia. 

O mercado global de bens e servi√ßos que utiliza a tecnologia blockchain cresceu em ritmo acelerado ao longo dos √ļltimos anos e espera-se que este crescimento seja ainda mais acentuado nos pr√≥ximos anos (FSR, 2019), tend√™ncia apresentada na figura abaixo.  

Figura 1.

Crescimento estimado para o Mercado de Blockchain: 2018-2023

Fonte: Florence School of Regulation (2019).

No entanto, blockchains n√£o s√£o suficientes para permitir uma verdadeira integra√ß√£o com o setor el√©trico, caracterizado pelo alto dinamismo e pelas condi√ß√Ķes de oferta e demanda de energia el√©trica se modificam rapidamente. Para que a blockchain possa se integrar, √© necess√°rio o uso de tecnologias de contratos inteligentes (smart contracts), protocolos digitais que automaticamente executam transa√ß√Ķes estabelecidas previamente, de maneira aut√īnoma e segura.

Estes contratos proveem intelig√™ncia e automa√ß√£o √†s transa√ß√Ķes, sendo ‚Äúautoexecut√°veis‚ÄĚ, uma vez que atuam de maneira autom√°tica sempre que uma s√©rie de restri√ß√Ķes ou condi√ß√Ķes √© atingida. Podem, por exemplo, estar associados a um pre√ßo m√≠nimo de venda ou m√°ximo de compra ou a uma determinada quantidade. Portanto, eles n√£o precisam que um operador humano interaja (GOS, 2016; FSR, 2019).

Da utilização conjunta de blockchains e smart contracts resulta a independência de um intermediário, fator chave no contexto de transformação do setor elétrico. Neste sentido, o uso de blockchains associado aos contratos inteligentes apresenta um potencial disruptivo, ao permitir que o consumidor desempenhe um papel mais ativo nas trocas de energia e que, em um contexto de crescente uso de fontes renováveis e intermitentes, o controle dos fluxos de energia e armazenamento seja realizado automaticamente, possibilitando um equilíbrio em tempo real de oferta e demanda de energia. Destaca-se que a ausência de um intermediário, nestes casos, promove, além da redução de custos, uma maior eficiência e flexibilidade ao sistema.

Nota-se que a tecnologia blockchain tem potencial para afetar diversas esferas do setor el√©trico. Do ponto de vista operacional, ela poderia ser utilizada, por exemplo, para realizar o faturamento de consumidores e microgeradores distribu√≠dos de maneira autom√°tica, possibilitando, ainda, a integra√ß√£o de outras facilidades e op√ß√Ķes, como o pr√©-pagamento. Podem, tamb√©m, atuar no aux√≠lio √† opera√ß√£o de microrredes ou no compartilhamento de infraestrutura, como poderia ser o caso de carregadores coletivos para ve√≠culos el√©tricos (ANDONI et al., 2019).

No mercado de resposta da demanda, negocia√ß√Ķes antes imposs√≠veis em contratos bilaterais, passam a ser vi√°veis. O resultado ser√° um maior n√≠vel de liquidez de mercado, mas exigir√° que todos os participantes negociem em uma plataforma adequada. Neste sentido, as blockchains se apresentam como uma alternativa, j√° que √© um protocolo que permite que os participantes alcancem um consenso sobre o estado de um sistema, sem recorrer a um intermedi√°rio. Assim, √† medida que o setor el√©trico se torna cada vez mais distribu√≠do e renov√°vel, centralizar as decis√Ķes e o controle do mercado n√£o s√≥ poderia ser sub√≥timo, mas tamb√©m invi√°vel.

Notadamente, um dos maiores potenciais da blockchain é o de permitir a criação de mercados descentralizados de energia, de capacidade e de serviços ancilares para integrar os REDs, cuja difusão dotará consumidores (ou prossumidores) da capacidade de atuar enquanto geradores e elementos de gestão da demanda. No entanto, para que os prossumidores possam se integrar à rede elétrica, é preciso que sejam capazes de reagir rapidamente aos sinais de mercado e, ao mesmo tempo, sejam remunerados de acordo. Neste sentido, a tecnologia blockchain permite que ambos os fatores sejam atendidos (FSR, 2019; ANDONI et al., 2019).

No contexto internacional, diversas iniciativas de integra√ß√£o das blockchains ao setor el√©trico j√° s√£o verificadas. A t√≠tulo de exemplo, desde 2014, a Drift, nos EUA, e a SolarCoin Foundation, em diversos pa√≠ses, utilizam a tecnologia para incentivar o uso de energias renov√°veis. A Power Ledger, por outro lado, vem atuando na Austr√°lia e na Nova Zel√Ęndia desde 2016, com o uso da tecnologia para realiza√ß√£o de trocas de energia P2P e carregamento de ve√≠culos el√©tricos.

Nota-se que as iniciativas de utiliza√ß√£o de blockchains no setor el√©trico internacional est√£o associadas, principalmente, √†s transa√ß√Ķes P2P de fontes renov√°veis, √†s transa√ß√Ķes no mercado atacadista de energia, ao financiamento de energia e ao carregamento de ve√≠culos el√©tricos.

Nesse cen√°rio de descentraliza√ß√£o e maior atua√ß√£o dos consumidores no setor de energia, as blockchains permitem a cria√ß√£o de novos mercados baseados nos REDs para equilibrar a gera√ß√£o de energia. Por outro lado, esta tecnologia tamb√©m possui um papel no desenvolvimento de novos empreendimentos do setor, utilizando moedas digitais e transa√ß√Ķes na plataforma para financiar novos projetos de energia renov√°vel, como o exemplo da startup WePower.

Outras diversas oportunidades de neg√≥cio t√™m sido observadas com a utiliza√ß√£o da tecnologia blockchain, como a computa√ß√£o de cr√©ditos de compensa√ß√£o de carbono a partir do rastreamento da gera√ß√£o de eletricidade, desenvolvida pela Energy Web Foundation, e o desenvolvimento de aplica√ß√Ķes para seguran√ßa cibern√©tica dos sistemas energ√©ticos. Observa-se, portanto, que a aplica√ß√£o da tecnologia no setor el√©trico ultrapassa a viabiliza√ß√£o de transa√ß√Ķes P2P, constituindo, tamb√©m, uma liga√ß√£o entre o setor e outras tecnologias disruptivas.

Em suma, estas inova√ß√Ķes t√™m desafiado o modelo regulat√≥rio das concession√°rias de energia el√©trica. Torna-se, portanto, fundamental para a consolida√ß√£o de novos modelos de neg√≥cio a evolu√ß√£o do arcabou√ßo regulat√≥rio e comercial vigente. Sendo assim, a inser√ß√£o da tecnologia blockchain no Setor El√©trico Brasileiro √© iminente e seu impacto pode depender da evolu√ß√£o das empresas incumbentes frente √†s novas configura√ß√Ķes do setor, as quais exigem novas rela√ß√Ķes com os consumidores e novos servi√ßos.

Referências Bibliográficas

ANDONI, M. et al. (2019). Blockchain Technology in the Energy Sector: A Systematic Review of Challenges and Opportunities. Renewables and Sustainable Energy Reviews. UK, pp. 143-174. 05 jun. 2019.

DNV GL (2019). Technology Outlook 2030. Hovik: Det Norske Veritas Group, 2019. 110 p.

EIA, U. S. Energy Information Administration (2019). World Energy Outlook – Annual Energy Outlook 2020k 2019: With Projections to 2050. Washington: Office of Energy Analysis, 2019. 81 p.

FSR, Florence School of Regulation (2019). Blockchain Meets Energy: Digital Solutions for a Decentralized and Decarbonized Sector. Florence, 2019. 45 p.

GOS, Government Office for Science. (2016). Distributed Ledger Technology: Beyond Blockchain. UK: Government Office for Science, 2016. 88 p.

IEA, International Energy Agency (2019). World Energy Outlook 2019. IEA, Paris. Disponível em: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2019.

IRENA, International Renewable Energy Agency‚Äď (2019). Innovation Landscape Brief: Internet of Things. Abu Dhabi. Dispon√≠vel em: https://elk.adalidda.com/2019/09/IRENA_Internet_Of_Things_2019.pdf.

MIT, Massachusetts Institute of Technology (2016). Utility of the Future: An MIT Energy Initiative Response to an Industry in Transition. Cambridge, dez.2016.

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