DOSP-VHR-002746 | Smart Contract Local Energy Community 3.0

PROBLEEMSCHETS

We continueren het onderzoek van 2023-2024. Binnen een Local Energy Community (LEC) kunnen twee of meer digitale meters van LEC-leden met elkaar verrekend worden tot één netto-verbruik. Dat is een administratieve procedure: één kilowattuur opgewekt maar niet verbruikt op locatie X kan worden gerepresenteerd door één token. Door deze tokens over te dragen aan een ander lid binnen de LEC (lid Y) kan de meterstand van Y met 1 kilowattuur worden verminderd. Het gaat dus niet om de fysieke uitwisseling van energie, maar om de uitwisseling van representaties (tokens) van energie in een administratief proces.

Vandaag is er echter geen geijkte procedure voor deze administratieve afhandeling. Dit project is gericht op een efficiënte, slimme en veilige manier om de (virtuele) uitwisseling van energie in een energiegemeenschap te laten verlopen. Binnen deze gemeenschappen kunnen digitale meters van de leden met elkaar verrekend worden, bijvoorbeeld als een lid een overschot aan groene energie verkoopt aan een ander lid. De onderzoeksgroep test een blokchainsysteem om deze transactie te faciliteren met smart contracts. Zo kan overtollige energie decentraal, peer-to-peer uitgewisseld worden.

In 2022-2023 ontwikkelden we een virtuele proefopstelling van dit systeem. Dit proof-of-concept toont dat we een digitale meter kunnen uitlezen en de data publiceren op de blockchain. In 2023-2024 bouwden we een reële opstelling (inclusief software) om effectieve data te kunnen uitlezen van de testcase in Sint-Niklaas. We stelden ook een roadmap op voor het opzetten van een Local Energy Community, met een stapsgewijze beschrijving en de nodige informatie rond legale vereisten en aandachtspunten.

Na het opstellen van de roadmap en de hard- en software voor de eerste case, willen we nu nagaan hoe effectief en toepasbaar deze tools zijn in andere cases.

ONDERZOEKSVRAAG

Hoofdvraag: In hoeverre kunnen de transacties tussen de leden van een, in Vlaanderen gesitueerde, Local Energy Community foutloos, transparant en efficiënt verlopen via een gedecentraliseerde technologie (DLT) in overeenstemming met de individuele energiestromen van de leden van deze energiegemeenschappen?

Deze hoofdvraag wordt beantwoord middels vier deelvragen:

1. Hoe wordt een LEC opgestart en met welke regulatieve kaders moet in Vlaanderen rekening worden gehouden bij de opzet van een LEC in het algemeen en bij transacties binnen LECs in het bijzonder? Hierbij bouwen we verder op de realisaties uit SMACOLEC en SMACOLEC 2.0: • Marktonderzoek • Basis stappenplan voor het opstarten van een LEC

2. Welke functies moet een transactie bevatten om, binnen deze regulatieve kaders, foutloos haar basale functie uit te voeren: éénn kilowattuur overschot bij lid X foutloos overdragen aan lid Y, zodat de afname van energie bij de energieleverancier daalt. Hierbij bouwen we verder op de realisaties uit SMACOLEC en SMACOLEC 2.0: • Basisopstelling van een gedecentraliseerde netwerk (DLT) om energiegegevens van meerdere slimme meters te capteren • Basis opmaak van een front-end, zodat leden van een LEC hun energiedata kunnen raadplegen op het gedecentraliseerd netwerk

3. Welke andere functies moet de transactie, naast deze basale functie, bevatten om de transactie van energie optimaal te laten verlopen volgens verschillende vereisten, zoals b.v. het uitsluiten van fraude, het prioriseren binnen de LEC voor het opladen van elektrische wagens, et cetera?

4. Wat zijn de kosten en baten van dit systeem, afgezet tegen de kosten en baten van alternatieve systemen als (i) centrale verrekening of (ii) werken zonder LEC en de overtollige energie verkopen aan het net?

METHODE

We hanteren de design-science-research methode voor dit project. In de vorige jaren voerden we reeds een analyse uit en starten we met het bouwen van de tools. In deze fase van het project starten we enerzijds aan het implementeren en testen van de roadmap voor de opstart van een LEC en van onze softwareapplicatie in een aantal nieuwe testcases. Door middel van iteratieve evaluatie, kunnen we deze tools verder verfijnen. Daarnaast zullen er op basis van onze bevindingen in deze testcases ook twee business cases ter beschikking worden gesteld die een aanvulling vormen op de roadmap: we beschrijven niet enkel hoe een LEC moet worden opgezet, maar reiken ook een tool aan om de haalbaarheid en de rendabiliteit van een LEC te berekenen. In een laatste fase gaan we de uitkomsten van het project verspreiden via verschillende kanalen én het organiseren van een event.

GEPLANDE RESULTATEN

In 2024-2025 testen we hoe performant en robuust onze oplossingen zijn in vergelijking met andere systemen. 'Performant' vatten we daarbij breed op en omvat bijvoorbeeld ook de duurzaamheid van het systeem zelf. Robuustheid is voor ons de foutmarge van het systeem zo klein mogelijk houden en de operationele stabiliteit van de oplossing zo hoog mogelijk.

Naast het uittesten van onze hard- en software, zullen we ook de roadmap inzetten in een aantal testcases om de inzetbaarheid van deze tool te verifiëren. Op basis van deze testcases zullen we de tools iteratief evalueren en aanpassen met als doelstelling het opleveren van volgende output:

1. Stap per Stap Procedure voor de opstart van een LEC
2. Een businesscase die de technisch-economische haalbaarheid van een LEC gebaseerd op smart contracts beschrijft voor drie cases en afzet tegen alternatieven.
3. Een berekeningswijze om de rendabiliteit van een LEC met smart contracts te bepalen voor een organisatie. We presenteren dit met de businesscase en stellen het ook online beschikbaar.
4. Een generieke IT-oplossing (d.w.z. een set van functies) met een front-end voor een LEC met smart contracts, toepasbaar op andere LECs dan in de casestudies.

We organiseren een event rond deze vier resultaten, gericht op implementatie van het model bij partijen waarmee we geen casestudy deden (dienstverlening) en op de verwerving van casestudy-partners voor verdere onderzoeksprojecten rond LECs.