區(qū)塊鏈技術(shù)在電力供需互動領(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家的認可，并被認為是“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。在這個階段，人們并沒有注意到區(qū)塊鏈技術(shù)的價值，更關(guān)注的是數(shù)字貨幣的投資回報率。

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)域的實務(wù)和流程。區(qū)塊鏈2.0階段，可編程化區(qū)塊鏈的標志產(chǎn)物就是以太坊，也是智能合約的應(yīng)用產(chǎn)物。以太坊是一一個開源的有智能合約功能的公共區(qū)塊鏈平臺，通過其專用加密貨幣一以太幣， 提供中心化的以太虛擬機來處理點對點合約。以以太坊為主的區(qū)塊鏈2.0技術(shù)，可以達到每秒70~80次交易次數(shù)，但是其應(yīng)用場景并沒有發(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)時代發(fā)展。區(qū)塊鏈應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)U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)將遠遠超越貨幣、支付和金融這些經(jīng)濟領(lǐng)域，它是對每一個互聯(lián)網(wǎng)中心代表價值的信息和字節(jié)進行產(chǎn)權(quán)確認、計量和存儲，重塑人們生活的方方面面。從2018年開始，區(qū)塊鏈進入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)，向來是一個中心化監(jiān)管和調(diào)配市場供需的行業(yè)，區(qū)塊鏈作為一個帶著“去中心化”光環(huán)的技術(shù)，能夠為電力行業(yè)帶來怎樣的變革？當前電力行業(yè)正處在快速變革期，由于可再生能源的出現(xiàn)以及對分布式能源的研究，能源儲存方式、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價值鏈中的痛點和摩擦。但由于安全性、可擴展性和治理的問題仍然存在，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)、云計算和人工智能之后的一項新技術(shù)，以其可追溯性、分布性和不可偽造性等特點，受到了政府、行業(yè)和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。業(yè)內(nèi)普遍認為，從2020年開始，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)。

當前區(qū)塊鏈在我國電力領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為三個方面，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)實現(xiàn)業(yè)務(wù)辦理自動化，主要包括電力交通方面、點對點交易、可再生能源證書管理等；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、企業(yè)安全管理、電網(wǎng)管理等方面。

國內(nèi)外相關(guān)實踐案例

當前，我國電力需求響應(yīng)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)展開試點，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和技術(shù)剛好可以解決電力供需互動領(lǐng)域中的一些典型問題，下面將介紹區(qū)塊鏈在電力供需互動領(lǐng)域應(yīng)用取得的一些實踐成果。

（一）國外實踐案例

目前，國外已經(jīng)有很多相關(guān)技術(shù)的項目實施方案和示范應(yīng)用。日本富士通開發(fā)了區(qū)塊鏈交易系統(tǒng)，它通過系統(tǒng)進行能源控制，促進電力穩(wěn)定供應(yīng)，這個交易系統(tǒng)可以用來處理消費者之間的電力短缺與過剩問題。2020年8月底，德國聯(lián)邦能源署（DENA）推出了一個能源實驗室，它允許以AI和區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)作為基礎(chǔ)能源解決方案來進行試驗，且該實驗室包含BMIL可視化解決方案和智能合約登記冊的試點項目。

（二）國內(nèi)實踐案例

目前，我國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，國網(wǎng)寧夏電力研發(fā)的國內(nèi)首臺融合區(qū)塊鏈與邊緣計算為一體的區(qū)塊鏈一體機成功接入“國網(wǎng)鏈”并上線試運行。該一體機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)與負荷側(cè)信息交互壁壘和難以協(xié)同互動的行業(yè)難題，實現(xiàn)了對負荷側(cè)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視、分析，將有力保障負荷側(cè)資源輔助服務(wù)市場交易的真實可信。

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)與共識機制相結(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)中共識記賬，解決交易安全。將智能合約應(yīng)用到電力商品的價值利益分配當中，可實現(xiàn)多主體利益分配。下面將從四個方面展開分析。

多主體利益分配

為了實現(xiàn)多個參與實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化和智能化。通過構(gòu)建電力供需互動領(lǐng)域中各參與實體的利潤函數(shù)，構(gòu)建不同的區(qū)塊鏈智能合約，并根據(jù)供應(yīng)鏈利益分配方式進行自動匹配結(jié)算，全程無需第三方參與，促使電力供應(yīng)鏈中的各個參與實體在使自身權(quán)益大化，并保持電力供需互動領(lǐng)域多個參與實體間的長期穩(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流程中存在的一些安全問題，它在該領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價值，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，對于區(qū)塊鏈在電力供需互動業(yè)務(wù)深度融合的領(lǐng)域研究還較少，缺乏對業(yè)務(wù)流程的全面思考，未來還具有較大的提升空間。

因此，我們對區(qū)塊鏈技術(shù)的未來發(fā)展趨勢作如下預(yù)測：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，區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、人工智能和邊緣計算的結(jié)合將會更加緊密；四是區(qū)塊鏈技術(shù)的安全問題也將受到重視，需要技術(shù)和管理的統(tǒng)籌考慮。

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