區塊鏈在能源互聯網應用方式
結合能源互聯網的實際業務,探索區塊鏈在能源互聯網的應用方式。區塊鏈應用到能源互聯網有兩種方式,一種是技術應用,一種是商業應用。
圖1 區塊鏈的應用模式
技術應用是將區塊鏈核心技術進行提煉,與能源信息系統深度融合,對現有的能源互聯網物理信息系統進行改進。大數據、云計算、物聯網、人工智能等新一代信息技術將作為能源互聯網網絡基礎設施,與區塊鏈形成相互滲透、共同促進的關系,對推動能源互聯網發展具有重要的促進作用。區塊鏈技術在能源互聯網的技術應用主要有以下四個方面:
(1)分布式存儲
能源互聯網的數據將隨著能源互聯網的發展呈現指數級增長,傳統的分布式存儲技術解決了海量數據的存儲問題,但是未能解決數據真實性和有效性的問題。目前的云存儲主要是中心化的,存在著安全風險(泄露用戶隱私)和成本高等問題。區塊鏈技術采用了分布式存儲技術,具有不可篡改、安全可信的特點,將數據存儲從關系型數據庫(已整理數據)、非關系型數據庫(適用于處理海量數據)邁入區塊鏈存儲時代(安全可信數據)。基于區塊鏈的去中心化云存儲能夠大幅降低成本,同時使云儲存更安全、更快捷、成本更低,解決了傳統云存儲的安全與成本問題。
(2)分布式計算
目前基于區塊鏈技術的比特幣系統全網算力已達海量級算力,然而比特幣系統采用工作量證明機制(POW)來達成共識,將算力全部用來重復計算隨機值難免浪費。能源互聯網存在很多需要大量算力的情景,例如能源系統的運行、調度、分析等,因此需要通過技術攻關實現區塊鏈強大算力的有效分配和利用,從而提高能源互聯網的算力效率并降低計算成本。
(3)協同控制
能源互聯網包含海量的市場主體、設備主體,能源互聯網的正常運行需要對市場和大量設備進行監測和控制,同時對海量主體進行協調控制,這是非常困難的,市場主體的市場行為使得該問題更加復雜多變。區塊鏈使用共識機制及通訊機制,可大規模協調大量分布式節點參與,解決電網設備優化運行、虛擬電廠等涉及大規模主體協同的問題。
(4)智能執行
能源互聯網是以大電網為“主干網”,以微網、分布式能源等能量自治單元為“局域網”,以開放對等的信息能源一體化架構真正實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡。結合區塊鏈智能合約的物聯網,可實現智能設備的民主自治管理與智能執行。提升能源設備的智能化水平與執行能力。
商業應用
商業應用是使用現有的區塊鏈框架,利用區塊鏈系統的數據不可篡改、可溯源等特性,解決能源互聯網中的價值傳遞問題,即商業問題,主要應用在能源貨幣、能源計量、能源交易、能源金融等方面。
(1)能源貨幣
國家發改能源[2016]392號文《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》,明確提出促進能源領域跨行業的信息共享與業務交融,培育虛擬能源貨幣等新型商業模式。將能源服務所創造的價值代幣化,通過區塊鏈發行的虛擬能源貨幣,作為能源互聯網價值傳遞的介質。能源貨幣的發行將帶來新的能源互聯網商業模式,為能源市場改革帶來新途徑。
(2)能源計量
能源計量是能源互聯網生態圈開展能源交易和能源金融的基礎,也是能源互聯網中各個參與主體最為關注的核心問題。目前電網公司是能源計量的主要操作者,而電網公司作為能源互聯網的參與主體之一并非中立的第三方,在能源計量中存在不信任的可能性,而這種不信任將限制商業活動的開展,制約能源生態的健康發展。通過將智能電表等能源計量數據存放在區塊鏈上,從而確保了鏈上數據不能被私自篡改,保障能源計量數據的可信性。通過區塊鏈技術為能源市場參與者提供了強有力信用背書,為和能源計量直接相關的碳交易、綠證交易、能效管理(審計)、新能源補貼、節能量核定等提供了具有公信力的計量數據,確保各項工作的順利進行。
(3)能源交易
能源交易是能源互聯網激發市場活力的主要途徑,而價格是實現資源優化配置的主要手段。集中化的交易中心信任問題一直被人詬病,導致能源交易成本高、信息披露不及時不充分、泄漏隱私等問題。通過區塊鏈技術建立多中心的能源交易系統,為各類市場主體提供一個公平交易的平臺,為能源交易市場監管提供強有力的技術手段,對影響市場秩序的行為提供歷史證據,可廣泛應用在電力市場競價交易、需求側響應、電費支付、充電樁支付等。
(4)能源金融
能源金融指通過能源資源與金融資源的整合,實現能源產業資本與金融資本不斷優化聚合,從而促進能源產業與金融業良性互動、協調發展的一系列金融活動。傳統能源金融通常由金融機構提供擔保,因此具有流程多、成本高、周期長的特性。區塊鏈通過算法提供信用保證,在算法層面使得金融產品投資者和發行者相互信任,從而降低發行成本。基于區塊鏈的能源金融徹底改變了傳統能源金融的模式,大大降低了金融產品發行門檻,為小微金融產品(例如分布式光伏等)提供了新的融資渠道,帶來了新的商業模式。
責任編輯:電改觀察員
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