區(qū)塊鏈技術(shù)在電力供需互動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用設(shè)想

區(qū)塊鏈在近年逐漸得到了不同國(guó)家的認(rèn)可，并被認(rèn)為是“世界的九大奇跡”之一。人們將區(qū)塊鏈的發(fā)展分為三個(gè)階段1.0階段、 2.0階段、3.0階段。

區(qū)塊鏈1.0階段數(shù)字貨幣：區(qū)塊鏈1.0階段，主要應(yīng)用在數(shù)字貨幣上，以比特幣為代表。數(shù)字貨幣的各種買賣，是人們參與區(qū)塊鏈的主要形式。在1.0階段，數(shù)字貨幣包括了比特幣和萊特幣兩種。在這個(gè)階段，人們并沒(méi)有注意到區(qū)塊鏈技術(shù)的價(jià)值，更關(guān)注的是數(shù)字貨幣的投資回報(bào)率。

區(qū)塊鏈2.0階段可編程化區(qū)塊鏈：區(qū)塊鏈2.0階段，主要應(yīng)用在金融領(lǐng)域，以智能合約的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用為代表。在數(shù)字貨幣的基礎(chǔ)上，加入了智能合約等系列的見(jiàn)證協(xié)議，成為真正可編程的區(qū)塊鏈，可以優(yōu)化更多金融領(lǐng)域的實(shí)務(wù)和流程。區(qū)塊鏈2.0階段，可編程化區(qū)塊鏈的標(biāo)志產(chǎn)物就是以太坊，也是智能合約的應(yīng)用產(chǎn)物。以太坊是一一個(gè)開(kāi)源的有智能合約功能的公共區(qū)塊鏈平臺(tái)，通過(guò)其專用加密貨幣一以太幣， 提供中心化的以太虛擬機(jī)來(lái)處理點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合約。以以太坊為主的區(qū)塊鏈2.0技術(shù)，可以達(dá)到每秒70~80次交易次數(shù)，但是其應(yīng)用場(chǎng)景并沒(méi)有發(fā)展更多，這就需要將眼光放到區(qū)塊鏈3.0階段。

區(qū)塊鏈3.0階段-超越貨幣、金融范圍的區(qū)塊鏈應(yīng)用：區(qū)塊鏈3.0階段，應(yīng)用范圍已經(jīng)超出了金融領(lǐng)域，致力于為各行業(yè)提供去中心化解決方案，向智能化物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展。區(qū)塊鏈應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)U(kuò)展到人們生活的方方面面，比如醫(yī)療、司法、物流等。區(qū)塊鏈可以解決信任問(wèn)題，人們不再需要依靠第三方獲取或建立信任，大大提高了人們的辦事效率。在3.0階段，區(qū)塊鏈技術(shù)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越貨幣、支付和金融這些經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，它是對(duì)每一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)中心代表價(jià)值的信息和字節(jié)進(jìn)行產(chǎn)權(quán)確認(rèn)、計(jì)量和存儲(chǔ)，重塑人們生活的方方面面。從2018年開(kāi)始，區(qū)塊鏈進(jìn)入3.0階段，也多了更多的應(yīng)用。

區(qū)塊鏈在電力領(lǐng)域的應(yīng)用

電力行業(yè)，向來(lái)是一個(gè)中心化監(jiān)管和調(diào)配市場(chǎng)供需的行業(yè)，區(qū)塊鏈作為一個(gè)帶著“去中心化”光環(huán)的技術(shù)，能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)帶來(lái)怎樣的變革？當(dāng)前電力行業(yè)正處在快速變革期，由于可再生能源的出現(xiàn)以及對(duì)分布式能源的研究，能源儲(chǔ)存方式、能源利用效率以及能源數(shù)字化都在加速變遷，區(qū)塊鏈的誕生為計(jì)量這些不確定性提供了新的路徑。

區(qū)塊鏈技術(shù)可以為支付、銷售、交易和價(jià)值分配的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)設(shè)施。區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效幫助提升交易效率，降低交易成本，在電力行業(yè)中，區(qū)塊鏈技術(shù)和智能合約有助于幫助消除整個(gè)價(jià)值鏈中的痛點(diǎn)和摩擦。但由于安全性、可擴(kuò)展性和治理的問(wèn)題仍然存在，區(qū)塊鏈技術(shù)仍然處于起步階段。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為繼大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能之后的一項(xiàng)新技術(shù)，以其可追溯性、分布性和不可偽造性等特點(diǎn)，受到了政府、行業(yè)和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，從2020年開(kāi)始，亞太地區(qū)將成為全球能源領(lǐng)域區(qū)塊鏈發(fā)展的新主導(dǎo)。

當(dāng)前區(qū)塊鏈在我國(guó)電力領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為三個(gè)方面，首先是區(qū)塊鏈與電力系統(tǒng)相結(jié)合，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上鏈的安全性和可追溯性，利用智能合約技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)辦理自動(dòng)化，主要包括電力交通方面、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易、可再生能源證書(shū)管理等；其次是區(qū)塊鏈與電力金融相結(jié)合，主要包括供應(yīng)鏈金融、電子合同、電費(fèi)金融等；第三是區(qū)塊鏈與電力企業(yè)管理相結(jié)合，主要包括電力審計(jì)、企業(yè)安全管理、電網(wǎng)管理等方面。

國(guó)內(nèi)外相關(guān)實(shí)踐案例

當(dāng)前，我國(guó)電力需求響應(yīng)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)展開(kāi)試點(diǎn)，但是在商業(yè)模式、政策等方面依然不夠成熟。區(qū)塊鏈自帶的一些特點(diǎn)和技術(shù)剛好可以解決電力供需互動(dòng)領(lǐng)域中的一些典型問(wèn)題，下面將介紹區(qū)塊鏈在電力供需互動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用取得的一些實(shí)踐成果。

（一）國(guó)外實(shí)踐案例

目前，國(guó)外已經(jīng)有很多相關(guān)技術(shù)的項(xiàng)目實(shí)施方案和示范應(yīng)用。日本富士通開(kāi)發(fā)了區(qū)塊鏈交易系統(tǒng)，它通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行能源控制，促進(jìn)電力穩(wěn)定供應(yīng)，這個(gè)交易系統(tǒng)可以用來(lái)處理消費(fèi)者之間的電力短缺與過(guò)剩問(wèn)題。2020年8月底，德國(guó)聯(lián)邦能源署（DENA）推出了一個(gè)能源實(shí)驗(yàn)室，它允許以AI和區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)作為基礎(chǔ)能源解決方案來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，且該實(shí)驗(yàn)室包含BMIL可視化解決方案和智能合約登記冊(cè)的試點(diǎn)項(xiàng)目。

（二）國(guó)內(nèi)實(shí)踐案例

目前，我國(guó)各地方政府正積極推出區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)扶持政策，助力區(qū)塊鏈在電力物聯(lián)網(wǎng)中落地。2020年8月4日，國(guó)網(wǎng)寧夏電力研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)融合區(qū)塊鏈與邊緣計(jì)算為一體的區(qū)塊鏈一體機(jī)成功接入“國(guó)網(wǎng)鏈”并上線試運(yùn)行。該一體機(jī)突破了鏈上鏈下高效協(xié)同的技術(shù)瓶頸，破解了電網(wǎng)側(cè)與負(fù)荷側(cè)信息交互壁壘和難以協(xié)同互動(dòng)的行業(yè)難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)荷側(cè)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視、分析，將有力保障負(fù)荷側(cè)資源輔助服務(wù)市場(chǎng)交易的真實(shí)可信。

區(qū)塊鏈在電力需求響應(yīng)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到電力供需互動(dòng)業(yè)務(wù)中，可建立基于需求響應(yīng)的智能DR合同，利用加密技術(shù)與共識(shí)機(jī)制相結(jié)合建立一種DR管理方式，處理業(yè)務(wù)中出現(xiàn)的突況，將參與的用戶在業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中共識(shí)記賬，解決交易安全。將智能合約應(yīng)用到電力商品的價(jià)值利益分配當(dāng)中，可實(shí)現(xiàn)多主體利益分配。下面將從四個(gè)方面展開(kāi)分析。

多主體利益分配

為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)參與實(shí)體利益分配的公平和公正，應(yīng)該充分發(fā)揮智能合約技術(shù)在多主體利益分配中的自動(dòng)化和智能化。通過(guò)構(gòu)建電力供需互動(dòng)領(lǐng)域中各參與實(shí)體的利潤(rùn)函數(shù)，構(gòu)建不同的區(qū)塊鏈智能合約，并根據(jù)供應(yīng)鏈利益分配方式進(jìn)行自動(dòng)匹配結(jié)算，全程無(wú)需第三方參與，促使電力供應(yīng)鏈中的各個(gè)參與實(shí)體在使自身權(quán)益大化，并保持電力供需互動(dòng)領(lǐng)域多個(gè)參與實(shí)體間的長(zhǎng)期穩(wěn)定合作關(guān)系。

總結(jié)與展望

區(qū)塊鏈技術(shù)可以解決電力供需互動(dòng)流程中存在的一些安全問(wèn)題，它在該領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，但目前大多數(shù)研究都關(guān)注在區(qū)塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的普適性應(yīng)用，對(duì)于區(qū)塊鏈在電力供需互動(dòng)業(yè)務(wù)深度融合的領(lǐng)域研究還較少，缺乏對(duì)業(yè)務(wù)流程的全面思考，未來(lái)還具有較大的提升空間。

因此，我們對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)作如下預(yù)測(cè)：一是區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅速，將逐步從通用領(lǐng)域向特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域延伸和拓展；二是在電力供需互動(dòng)領(lǐng)域的區(qū)塊鏈，將主要采用聯(lián)盟鏈和私有鏈結(jié)合的發(fā)展思路；三是在未來(lái)，區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、人工智能和邊緣計(jì)算的結(jié)合將會(huì)更加緊密；四是區(qū)塊鏈技術(shù)的安全問(wèn)題也將受到重視，需要技術(shù)和管理的統(tǒng)籌考慮。

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