电力企业区块链应用

2019-01-15 16:46:44

未来的电网将是由亿万交互的终端组成,包括微电网、光伏系统、智能设备、分布式计算系统与能源管理软件等。尽管太阳能板让电力的生产被去中心化了,但目前能源配送还是中心化的。面对电网运行环境的不断的变化,专家们在思考如何充分发现和利用分布式新能源,实现供需有效对接,提高用电效率,降低用电成本?如何能够实时地、自动地验证并确保不同节点之间的海量交易……。分布式微电网是电力行业的一个发展趋势,区块链技术的去中心化、透明性、公平性以及公开性等特点与其理念相吻合,在构建下一代的分布式微电网体系中潜力巨大,区块链电网的研究正在全面展开。

区块链在电力行业的概念验证应用已经很多,最早是一家位于纽约布鲁克林的创业公司“LO3能源”启动的区块链在电网的应用试验。这是 LO3和ConsenSys合作的试点项目,称为“TransActive Grid”,试验用区块链技术来管理微电网上的电力交易。TransActive Grid的应用场景是在总统大道的一边,五户家庭通过太阳能板发电;在街道的另一边的五户家庭可以购买对面家庭多余的电力。而连接这项交易的就是区块链网络,几乎不需要人员参与就可以管理记录交易。TransActive Grid是构建在以太坊上的智能微电网交易系统,实现点对点的能源交易和控制。他们在微电网中收集消费和发电数据,并将其存储到区块链中。TransActive Grid还包括了智能仪表硬件层和使用区块链智能合约的软件层,整个平台基于以太坊区块链,提供一个可审计的、无法篡改的加密的自动交易的历史,并自动执行智能合约。参与的家庭都有连接到区块链的智能仪表,追踪记录家庭使用的电量以及管理邻居之间的电力交易。Transactive Grid也是整个布鲁克林微电网的一个组成部分,如果成功了,可以将推广到整个微电网。2016年4月,首笔基于以太坊的电力交易完成,布鲁克林的居民Eric Frumin把自己的太阳能电池板产生的多余的可再生能源直接卖给Bob Sauchelli,后者是EnergyStar(政府支持的绿色能源倡议组织)的前任项目经理。Frumin拥有的每单位能源都被计算并记录在以太坊区块链中,然后使用可编程的智能指令使这些单位的能源在公开市场上出售。目前,已经有195单位的能源以0.07美元/单位的价格被购买。如果不能售出,产生的任何多余能源必须以批发价格卖回电力公司。Sauchelli会以零售价来购买Frumin售卖的电力,这个价格本来就是Sauchelli给电力公司的电价,但对于Frumin来说,就比直接把剩余能量批发给电力公司有更多的利润。

通过这一试验,LO3希望证明一个本地的智能能源交易系统要比传统自上而下的能源配电系统更有效率,也更节省成本,也发现区块链对于构建微电网系统的潜力和价值。在这个系统中,每个参与的家庭既生产电力也消费电力,是新经济中典型的产销者。微电网中参与家庭的智能电表的能源数据,可以为Consensys代币发行及管理系统创建代币,代表产销者的太阳能电池板的剩余电量。这些代币代表着可再生能源的数量,是一种能源信用,可以通过区块链智能仪表钱包来进行交易。微电网上的能源交易基于智能合约执行。在TransActive Grid概念试验中,产销者可以控制自己的能源,消费者可以选择从邻居或其他可再生能源来源购买。家庭能源生产者可以把多余的电力卖给邻居,社区可以保存当地的能源资源,减少能源浪费,提高微观电力和宏观电力的利用率。这对于区块链和绿色能源的发展,都是福音,但对能源交易市场的影响是颠覆性的!

更多的区块链电网的应用也在试验。英国伦敦一住宅小区,也通过区块链技术将小区太阳能电力输送到邻近小区。日本,第二大电力供应商关西电力公司与区块链创业公司合作,测试全新点对点可再生能源交易系统——用户可在系统自由交易电力并自动收款,这意味着客户用不完的电可以赚钱。该试验旨在为社区提供廉价电力,并允许用户将能源出售给其他居民。关西电力公司打算建立“虚拟发电厂”,顾客拥有的发电和储能可支持当地能源需求。

国内的区块链技术创新也如火如荼。国家电网公司2015年就建立了区块链研究团队。2017年11月,国家电网提交了一项名为“关于区块链的电力交易管控方法及装置”的专利申请,旨在研究双边交易的分布式管理机制。作为国家电网公司“网上国网”建设项目的试点单位——国网浙江电力,正着力开展基于区块链技术的电子数据保全、积分兑换、数据交易等方面的应用研究。南方电网公司2018年也启动了电网企业区块链技术研究及应用验证项目,旨在探索区块链技术在电力行业的应用。

当然,区块链在电力行业的应用很大程度上还处于理论研究和概念验证层面,应用模式的探索更为关键,这些早期的能源和用电设备验证系统将为未来的区块链电网应用积累更多经验。更多的探索将围绕以下一些主题展开,包括:基于区块链的智能电网分布式决策和协同自治运行、去中心化配网运行模式、基于区块链和物联网的智能电表监测平台、基于区块链的局域网储能系统、基于区块链的需求侧响应资源交易、基于区块链的虚拟电厂运行与调度、基于区块链技术的大用户直购电交易系统等方向。未来基于区块链、物联网、人工智能等技术的能源互联网雏形初现。