Gerenciamento de Energia no Mercado Livre com Usinas Virtuais e Contratos Inteligentes via Blockchain

• Arthur Coelho Estevão UFES
• Rodolfo S. Villaça UFES https://orcid.org/0000-0002-8051-3978
• Alysson Augusto P. Machado IFES https://orcid.org/0009-0009-6264-9626
• Rodrigo Fiorotti IFES https://orcid.org/0000-0002-8355-6383
• Helder Roberto de O. Rocha UFES https://orcid.org/0000-0001-6215-664X

DOI: https://doi.org/10.5753/wblockchain.2025.8813

Resumo

Este artigo propõe um sistema de gerenciamento de energia no mercado livre que utiliza blockchain e contratos inteligentes para intermediar a interação entre prosumidores, superando as limitações do Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) — que atualmente impede a transferência de créditos excedentes. A solução integra Virtual Power Plants (VPP), utilizando tokens como representação de créditos energéticos, com um contrato inteligente que gerencia automaticamente sua compra e venda. O sistema foi simulado com dados reais de consumo e geração fotovoltaica. A implementação utiliza a blockchain Sepolia e oráculos Chainlink para obter as tarifas de energia usadas pelas concessionárias. Os resultados mostram que o sistema proporciona aos usuários: autonomia, redução de custos e uma gestão eficiente dos recursos energéticos.

Palavras-chave: Blockchain, Mercado Livre de Energia, Virtual Power Plants, Prosumidores, Tarifa Branca, Tarifa Convencional, Chainlink, Oráculos, Energia Fotovoltaica, Gestão de Energia, Tokens de Energia, Sepolia, Eficiência Energética, Redução de Custos, Sistema de Compensação de Energia Elétrica, Energia Distribuída

Referências

ANEEL (2021). Resolução normativa aneel nº 1.000, de 7 de dezembro de 2021(*).

Agência Nacional de Energia Elétrica, Disponivel em [link]. Acessado em: 19 junho 2024.

Beniiche, A. (2020). A study of blockchain oracles. arXiv preprint arXiv:2004.07140.

EDP-ES (2025). Tarifas vigentes. EDP Espírito Santo Distribuição de Energia Elétrica S.A, Disponivel em [link]. Acessado em: 07 Março 2025.

El-Bidairi, K. S., Nguyen, H. D., Mahmoud, T. S., Jayasinghe, S., and Guerrero, J. M. (2020). Optimal sizing of battery energy storage systems for dynamic frequency control in an islanded microgrid: A case study of flinders island, australia. Energy, 195:117059.

INMET (2025). Tabela de dados das estações - vitoria a612. Instituto Nacional de Meteorologia, Disponivel em [link]. Acessado em: 19 Janeiro 2025.

Khan, M. H. D., Imtiaz, J., and Islam, M. N. U. (2023). A blockchain based secure decentralized transaction system for energy trading in microgrids. IEEE Access, 11:47236–47257.

Machado, A. A. et al. (2024). Profit distribution through blockchain solution from battery energy storage system in a virtual power plant using intelligence techniques. Journal of Energy Storage, 98:113150.

Mazzola, L., Denzler, A., and Christen, R. (2020). Towards a peer-to-peer energy market: an overview.

Miller, C. et al. (2020). The building data genome project 2, energy meter data from the ashrae great energy predictor iii competition. Scientific data, 7(1):368.

Saboori, H., Mohammadi, M., and Taghe, R. (2011). Virtual power plant (vpp), definition, concept, components and types. In 2011 Asia-Pacific power and energy engineering conference, pages 1–4. IEEE.

Team, S. D. C. (2020). Metadata record for: The building data genome project 2, energy meter data from the ashrae great energy predictor iii competition. Dataset.

Yang, Q. et al. (2021). Blockchain-based decentralized energy management platform for residential distributed energy resources in a virtual power plant. Applied Energy, 294:117026.

Yang, R. L. et al. (2018). Estimação da temperatura em células fotovoltaicas para sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica em curitiba. In Conferência Internacional de Energias Inteligentes-Smart Energy CIEI&EXPO 2018.