电网信息化

区块链技术在能源领域中有哪些应用?

2018-01-29 09:24:46 能源观察

区块链究竟是什么?

从技术上说,区块链是一个由不同节点共同参与的分布式数据库系统,是开放式的账簿系统(ledger)。而且能够对交易各方、参与各方的行为和真实性能够有效验证,其数据库由所有网络节点共享,由所有用户更新、监督,但是任何用户不能拥有,控制、篡改这个数据库。

它是由一串按照密码学方法产生的数据块或数据包组成,即区块(block),对每一个区块数据信息都自动加盖时间戳,从而计算出一个数据加密数值,即哈希值(hash)。每一个区块都包含上一个区块的哈希值,从创始区块(genesisblock)开始链接(chain)到当前区域,从而形成区块链。

区块链

区块链是一种共识协议,遵循共同认可的机制,进行无须中间权威仲裁的、直接的、点对点的交互信息。未来区块链将广泛应用到金融交易类、公共记录类、证件类、私人记录类、证明、实物资产和无形资产等领域。

区块链通过这种共识机制建立信任。借助它,整个系统中的所有节点能够在信任的环境下自动安全地交换数据。与费时费钱的其他工具技术相比,它能实时自动撮合、强制执行,而且成本很低。可以点对点交易,无需通过第三方平台,交易数据会被永久在区块链系统存储,交易一旦达成不可撤回。

未来,数字化的信息都可以加入区块链。只要能入链,信息产权就可以明晰,就可以设定保护条件,就能自动发起和强制实施交易合约,你也无须担心信任验证和信任的执行,因为区块链都帮你实现。

并且,信任是建立在区块链上的,而非由单个组织掌控,从而公信力可以被多方交叉验证与监督。这是区块链去中心化、去中介化的重要表现。

目前关于区块链最为通俗的解释如下:

区块链

退而言之,如果能源产品交易可以作为信息打包成为区块,区块内的电力、油气交易基于共同市场机制完成。如果A与B达成交易,如果作为供应方A单方面违约,那么其将被贴上非诚信交易标签,基于庞大区块链系统放大效应,A可能在未来的交易中很难找到下游客户。

(1)区块链在能源交易领域已有应用:美国能源公司LO3Energy与比特币开发公司ConsensusSystems合作,在纽约布鲁克林Gowanus和ParkSlope街区为少数住户建立了一个基于区块链系统的可交互电网平台TransActiveGrid。

平台上每一个绿色能源的生产者和消费者可以在平台上不依赖于第三方自由的进行绿色能源直接交易。包括碳排放的交易也可以在全世界的网络上进行。

LO3Energy的点对点交易平台与西门子的微电网控制解决方案相结合。该方案将使布鲁克林的BoerumHill,ParkSlope和Gowanus社区的生产者和消费者之间能够进行基于区块链的本地能源交易,并平衡了当地的生产和消费。由于加密过程和分布式存储,可以保证用户和交易信息的机密性。

微电网控制系统和区块链技术的结合,将使得建筑物屋顶光伏系统供应商在布鲁克林能够将其过剩的电力回馈到现有的本地电网,并直接从购买者那里收到付款。邻居之间的点对点交易的初步测试在2016年4月就已经完成了。

为了提高整个系统的效率,平台不仅要对生成的和存储能量进行管理,而且还要处理消费者的灵活性选择。此外,来自LO3Energy的TransActiveGrid技术和来自西门子的微电网控制方案的组合,将简化临时组合的微网的独立运行过程。

区块链

(图片来自TransActiveGrid官网。黄色太阳能板为光伏生产者,黄色小房子为邻居中可能的消费者)

从本质上讲,区块链降低交易成本,尤其是能源交易的制度性成本。若在能源行业得以应用,将极大改变能源系统生产、交易模式。交易主体可以越过庞大的电网系统,点对点实现能源产品生产、交易、能源基础设施共享。

类比比特币,比特币是一种游离于国家之外的私人货币,而基于区块链的能源交易则是基于供需的市场交易,在调度交易计划之外执行。

(2)类比比特币,为鼓励清洁能源发展,能源可能会出现SolarCoin,作为绿证的补充。SolarCoin基金会说:SolarCoin(SLRcoin)是一种补充货币,采用区块链技术来刺激未来40年的全球太阳能电力生产行业的发展。只要提交太阳能发电的证明,你就能获得SLRcoin。每兆瓦时(MWh)对应1个SLRcoin,太阳能或清洁能源系统持有者还能通过在现货市场中买卖SolarCoin获利。

(3)绿证核发与追踪:。目前IDEOCoLab、Nazdaq和物联网设备公司Filament三家公司已经开始合作开发自动创建可再生能源证书(REC)的系统。在光伏板和电池上安装传感器,收集生产和存储的电量数据。光伏板可以准确计算出自己所生产的能源量,即时传输数据,系统再把RECs发送给能源厂商。现在他们正在研究如何能够用这些数据来自动创建RECs。

(4)电动汽车充电与共享。2016年,瑞士银行、德国电力公司莱茵集团(RWE)与汽车技术公司采埃孚(ZF)合作,为电动汽车创造区块链电子钱包。令车主可以在电力收费,停车收费,甚至高速公路收费在身份验证和支付过程都能自动完成,而不需第三方来人工确认完成。今年这项解决方案已经被到美国加州初创公司OxygenInitiative引入,致力在该州推广。

RWE区块链项目负责人CarstenStocker:“用户身份信息得到认证,当车主不需用车时,将其租出,通过电子形式就车的使用达成协议,再将协议编码成智能条约,用车完成后,自动向用车人收取费用,向车主支付费用。无人驾驶电动汽车共享服务的车主和用户间的结算、交易信息将同时更新,从租车到付费这将最大程度地降低交易成本,而这一切操作都没有第三方参与。”

(5)碳排放认证:采用区块链技术搭建碳排放权认证和交易平台,给予每一单位的碳排放权专有ID,加盖时问戳,并记录在区块链中,实时记录发电机组的碳排放、碳交易行为并对超标企业进行罚款。

(6)国网浙江电力正在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

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