區(qū)塊鏈技術在能源微電網中的應用

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摘要：區(qū)塊鏈具備可靠性、加密性、不可篡改性和可追溯性的特征，能有效地解決目前我國在微電網上存在的數據孤立和分布不均衡以及能源浪費等諸多問題，同時二者在交易上又都具有去中心化、安全透明化和智能化的特征，為兩者的結合提供了基礎。通過將區(qū)塊鏈自身的特質與微電網的技術相融合的探索，說明了區(qū)塊鏈在電流交易中的優(yōu)勢和可行性。

關鍵詞：區(qū)塊鏈；微電網；P2P；電流交易

0引言

傳統(tǒng)電力市場交易主要指電能交易、發(fā)電權交易、輔助服務交易等幾個方面。目前這幾個方面都是孤立存在的，由于智能化結合的相對滯后，新能源的開發(fā)和微電網的使用等還缺少技術上的支撐。微電網的應用可使整體的電網在災害發(fā)生或故障出現時及時斷開并接入新的電源，保證整體的供電系統(tǒng)趨于穩(wěn)定從而實現電能的靈活調配。微電網的內部交易體制還存在著許多問題比如交易的方式比較單一，電價不透明，結賬時間不及時，這就為微電網的推行設置了很多障礙。區(qū)塊鏈實質上就是一種虛擬貨幣的數據庫，目前區(qū)塊鏈的技術和應用都已經比較成熟了，將其優(yōu)勢運用到微電網中必將給其帶來顛覆性的變革，就能很好的解決電流交易中存在的諸多顧慮，其優(yōu)勢就是通過購電的去中心化、透明化、不可溯源化、可靠性等特征保證了微電網的正常推行，進而實現“能源互聯網”的適當匹配，滿足能源交易與需求量的實時要求。

1區(qū)塊鏈技術

區(qū)塊鏈起源于比特幣，其實質就是一個一個的節(jié)點，每個節(jié)點上都記錄著信息資源，而這些區(qū)塊之間又是通過隨機散列的方式進行鏈接的，通過在每個區(qū)塊上增加時間戳來實現前后兩個區(qū)塊的鏈接，隨著信息量的不斷加大就形成了越來越多的區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈技術就是把這些區(qū)塊進行有序的鏈接形成數據結構鏈，正是通過把區(qū)塊鏈自身具備的去中心化、數據不可篡改性、隱秘性等特征應用于各項生產生活中，實現了無第三方干擾的，通過分布式節(jié)點之間的信任完成點對點的之間交易過程。

2區(qū)塊鏈與微電網交易可融性的理論分析

微電網系統(tǒng)由于開發(fā)使用的時間不同及其運行過程的相對獨立性，在采集、監(jiān)測、生產、調度等管理系統(tǒng)上存在著差異，因此運用區(qū)塊鏈技術實質上是“互聯網＋”電網方式的一種拓展，在電能交易上優(yōu)勢尤為突出。首先在電力交易過程中強調的公平性包括價格、供求雙方的情況以及電能質量等方面，而區(qū)塊鏈自身的不可篡改性就可保證程序在執(zhí)行過程中嚴格按照數據的測算進行，不夾雜人為因素。其次是私密化，因在交易過程中實行了加密的存儲方式，每名用戶都可通過自己的區(qū)塊在微電網中尋求交易對象，選擇適合自己的價格和模式，整個過程都是點與點之間交易沒有任何中間環(huán)節(jié)，而且均是在匿名情況下進行，保證了交易整個過程的隱秘性。最后就是去中心化的特征，微電網的交易可以有多個分布式的主體來共同完成，不必局限于某個單一的中心機構，各主體之間以平等的形式進行交易，比如對新能源的利用上，對新能源的用戶可以給予一定的鼓勵和獎勵，區(qū)塊鏈的應用就可實現這一目的。

3技術應用

區(qū)塊鏈起源于比特幣，所以也可將電流交易虛擬為一種資產，并將其在區(qū)塊鏈上。用戶可自行在電能源的區(qū)塊鏈上進行電能源的交易，這時虛擬的加密貨幣可作為電能源交易的行為，進行等價值的交易轉換。交易行為主要包括買家行為、賣家行為、交易量和單價等信息，通過隨機散列式的算法并添加時間戳的方式形成區(qū)塊的鏈接，在交易過程中每名用戶都擁有簽名算法所給予的私鑰的功能，這就可保證交易的誠信度，而對有違約現象的一方要有記錄并在其賬戶降低其信用級別。同時利用區(qū)塊鏈的分布式賬本的技術在電能源交易的過程中將所有交易的數據分發(fā)給所有的參與者，這樣就避免了交易被篡改的可能性，分布式交易的方式就是在確保可行后才進入智能合約階段來完成支付清算的過程，區(qū)塊鏈的用戶端可使用私鑰隨時進行查看，當然查詢的權限也因用戶端被授予的權限的不同而存在著差異，這就滿足了微電網的私密性的要求。區(qū)塊鏈在智能電網的電力調度上由于自身具備的不可追溯性和不可篡改性的特征，就可為電力調度提供可靠精準的數據信息，微電網的供應主要采用分布式的光伏、風能等電源，其穩(wěn)定性存在一定的問題，受外界的干擾比較大，在調度電能源的過程中就必須充分考慮以往的數據信息，將相對穩(wěn)定的電能輸送給那些需求條件高的用戶，當然也要考慮公平的原則。同時區(qū)塊鏈的技術對于那些使用清潔能源的用戶也可實現鼓勵的辦法，比如提供加密貨幣的獎勵機制，提供用戶之間交易的平臺或為用戶購電時提供優(yōu)先權等多種方式。

4總結

微電網是電力企業(yè)改革中最重要的部分，解決了各個電網由分散向集中聯網的發(fā)展，從而提高了供電的穩(wěn)定性。微電網的交易方式目前還處于摸索階段，而區(qū)塊鏈技術在金融方面的發(fā)展已經取得了很大的成果，同時區(qū)塊鏈自身的特性也非常符合微電網發(fā)展中的需求，兩者之間有很多共同之處。本文提出了區(qū)塊鏈在微電網中的架構和技術的應用，以及通過區(qū)塊鏈分布賬本的特性在電力市場中的應用，其中文中指出通過對購電、輸電以及支付清算的設計來實現區(qū)塊鏈在微電網中智能化的管理，使電網在交易市場和調配市場這兩方面更趨于合理化。在微電網交易過程中加入區(qū)塊鏈的技術，使其能真正的在電網交易市場中發(fā)揮金融服務性的功能，未來區(qū)塊鏈技術的應用也必將會在整個能源互聯網中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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作者：程冬玲 申晨 龐靈 單位：河北金融學院