2017年末、「暗号資産ブーム」が取引市場を席巻するなか、初期のブロックチェーンアルゴリズムに関する懸念すべき事実が明らかになりました。ビットコインやイーサリアムのようなプラットフォームで使われるこれらのアルゴリズムは、驚くほど大量の電力を消費します。
時価総額で最大の暗号資産であるビットコインの日々の取引を処理するには、一国分に相当するエネルギーが消費されると推計されています。最近では、デンマークやアイルランドを上回りました。正確な数値については議論があるものの、ブロックチェーン上の取引を検証するマイニングプロセスに、大きなエネルギー面の負担があることは明らかです。
しかし、新たなエネルギー危機を招くのではなく、ブロックチェーンが解決策となり、クリーンで強靱、手頃な価格の分散型エネルギーシステムへの移行を加速させるとしたら、どうでしょうか。
私たちは、マイニングを避ける別の取引検証方法を用いれば、ブロックチェーン独自の特性によって、私たちのニーズをより持続可能な形で満たす「エネルギーのインターネット」を実現できると考えています。
セキュリティ、低コスト、自動化を実現
暗号資産は、価値を保存し移転するためのブロックチェーン技術の単純な応用です。追跡可能な台帳と高度な暗号技術がハッキングに対する強力な防御策となるため、この用途でのブロックチェーンの活用には魅力があります。さらに、ブロックチェーンのピアツーピア機能は、設計上、銀行などの第三者仲介者を介さずに取引できるため、取引コストを削減します。安全かつ低コストで信頼を商品化する能力は、ブロックチェーン技術の強力な特性です。
ブロックチェーンは、スマートコントラクトと呼ばれる、より複雑な機能にも対応します。これは、あらかじめ定められたビジネスロジックが検証されると、価値の移転を可能にするものです。この機能は、市場に基づく資産の自動化と考えることができます。エネルギー分野では、スマートコントラクトを発電・消費機器（風力タービン、屋根上の太陽電池、電気自動車のバッテリー、スマートサーモスタット、給湯器など）に連携させ、センサーが示すエネルギー価格や送電網の物理的な状態に応じて機器の動作を制御できます。
サイバーセキュリティ、低コストの取引、自動化というブロックチェーンの3つの特性を組み合わせることで、集中型発電所の送電網に、分散型再生可能エネルギー、蓄電池、柔軟に調整できる需要を、信頼性を損なわず最小限の費用で統合できるようになります。
ブロックチェーンを基盤とするプラットフォームにより、送電網の両端から同時に、簡単かつ安全に需給バランスを調整できます。これによって、資本集約型でありながら稼働率がわずか50％にとどまることも多いネットワークの資産利用率を大幅に高められます。
完全な取引型送電網に必要な要素がすべて整うまでには時間がかかるかもしれませんが、近い将来、より簡便なエネルギー分野のブロックチェーン活用が見られるでしょう。その最初の例の一つは、電力の供給源を選べるようにするものです。
電子の色を選ぶ
化石燃料由来の電力がもたらす悪影響への懸念が高まるなか、大企業を含む顧客の間で、太陽光や風力などの「グリーン」な再生可能エネルギーを購入する方法を求める動きが広がっています。しかし、顧客が選択できる市場でさえ、購入を迅速に認証するのは困難です。
現在、太陽光発電所や風力発電所のメーターは情報を表計算シートに記録し、それを規制当局と共有します。規制当局は通常、その情報を別のデータベースに入力します。再生可能エネルギーの「証書」は手作業で発行されます。その後、市場仲介業者が買い手と売り手を結び付け、手数料と引き換えに証書の情報の正確性を保証します。この複雑なプロセスは、比較的高いコストと時間の遅れをもたらし、取引の完了に数カ月かかることも少なくありません。
さらに、複数の関係者、プロセス、データ形式を伴うこのシステムには、意図しない会計上の誤り、証書の二重計上（意図的な不正を含む）、サイバー窃盗やデータ改ざんなど、いくつもの脆弱性があります。その結果、欠陥があり、非常に非効率な市場となり、最も意欲的な買い手でさえ、参加が難しく、費用もかさみます。
下の図は、再生可能エネルギー証書（REC）を購入する現在の仕組みを示しています。
ブロックチェーン技術は、透明性と信頼を市場にもたらし、この仕組みを大幅に簡素化します。メーターは、共通の公開台帳として機能するブロックチェーンに直接接続し、共有データを確立します。認証と検証の機能が取引プロトコルに組み込まれることで、市場仲介業者は不要になります。暗号化によってデータの完全性が保証されます。
分散型の処理と保管により、データは攻撃や改ざんから守られます。オンライン取引は即時に決済され、運転資金や取引相手の信用にほとんど頼る必要がありません。報告は自動化され、検証可能で、即時に行われます。顧客や商品を、示された希望や対象市場に応じて、シームレスに集約・分割できます。コストの低下とアクセスの容易化によって、市場参加が促進されます。
下図のように、これらすべての機能を、合理化された一つのシステムに統合できます。
電力市場の「商品化」を解消するために会計システムを再構築することは、ブロックチェーンの能力を示す力強い例です。大手エネルギー企業は、エネルギー分野におけるブロックチェーン技術の発展に取り組む非営利財団、エナジー・ウェブ・ファウンデーションと積極的に協力し、この用途のオープンソース版を世界で利用できるよう開発しています。
並行して、初期段階のブロックチェーン活用が、電気自動車の充電、マイクログリッド管理、そして取引型エネルギーの分野で登場しています。自動デマンドレスポンス、卸売市場での取引、そして将来的には分散型資源市場の完全な自動化が続くでしょう。ブロックチェーンは、インフラの導入速度ではなく、ソフトウェア開発の速度で進歩しています。
エネルギー分野のブロックチェーンを解き放つ
ブロックチェーン技術が備える特性の魅力的な組み合わせは、銀行から医療、持続可能な農業まで幅広い業界の期待を高めています。なかでも声高に訴える支持者は、業界全体から仲介者を完全に排除することさえ約束しています。
こうした期待の高まりを受け、2017年には40億ドルを超える資金が調達されました。主な調達手段は、ブロックチェーン関連プロジェクトに資金を提供する、規制がほとんどないイニシャル・コイン・オファリング（ICO）でした。しかし、ブロックチェーンが期待に応え、エネルギー分野で可能性を最大限に発揮するには、いくつもの課題に取り組む必要があります。
⦁ 速度
現在、ビットコインやイーサリアムのようなパブリック・ブロックチェーンが処理できる取引は、1秒あたりわずか7～30件です。エネルギーを生産・消費するすべての機器をデジタル化して取引型送電網に組み込むには、1秒あたり数百万件の取引を処理できる能力が求められます。
⦁ 安全な相互接続
送電網の運用を完全にデジタル化し、自律化するには、ブロックチェーンに接続された機器を認証、登録、監視するための、拡張可能な手段が必要です。そのためには、現在は独自仕様となっているプロトコルを公開し、さまざまな機器を接続可能にするための改修が求められます。
⦁ 規制改革
ブロックチェーンに基づく標準化された市場政策と枠組みを導入するには、取引の清算方法について規制当局間で方針を一致させる必要があります（ブロックチェーンの分野では、これをコンセンサスメカニズムと呼びます）。
環境の悪役からエネルギーのヒーローへ
この機会が持つ可能性の大きさを認識し、技術的課題も把握したうえで、業界のリーダーたちはリソースを持ち寄り、コンソーシアムを結成して、ブロックチェーン技術の試作と標準化を進めています。
エナジー・ウェブ・ファウンデーションは、世界各地の電力市場参加者と協力し、エネルギー市場のニーズに合わせ、エネルギー効率にも配慮した、拡張性のあるオープンソースのブロックチェーンを構築しています。
同時に、エナーチェインなどの別のコンソーシアムは、電力会社と協力し、卸売エネルギー取引を効率化するブロックチェーン・アプリケーションを構築しています。さらに、Linux Foundationと協力する第3のコンソーシアムは、ハイパーレジャー・プロジェクトを通じて、エネルギー分野に特化してはいないものの、エネルギー用途にも使える汎用ブロックチェーン・プラットフォームを構築しています。
導入されたリソースや活動の規模を踏まえると、この新技術の可能性と限界はすぐに明らかになると考えています。エネルギー消費に関する目先の懸念には根拠がありますが、将来世代のブロックチェーン技術は、エネルギーを大量に消費するマイニングをなくす方法を必ず見いだすでしょう。そうなれば、ブロックチェーンは環境の悪役というイメージをすぐに払拭し、クリーンエネルギーのヒーローとして再び登場すると私たちは考えています。
