区块链+电力应用情况概述

区块链+电力应用情况概述一、国内外现状简介区块链是一种新兴的技术，是能源领域的一个新前沿，它改变了电力交易的方式，为点对点和批发电力交易提供了新的商业模式，全球范围内正在有越来越多的相关项目涌现。对于电力行业来说，区块链是一把双刃剑。新的挑战者可以使用区块链取代现有企业，但明智地使用区块链的现有企业可以实现实质性的利益。通过将区块链应用于其庞大的数据存储，电力行业公司可以从更加协调的市场、更智能的硬件和更广泛的电气化中解锁新的收入来源。所有这些活动都将取决于能否解决一些可能阻止区块链技术大规模使用的问题。国外大多数区块链项目仍处于概念阶段。其中美国能源部（DOE）在2017年就与包括西门子和田纳西河谷管理局（TVA）在内的多个集团签订了合同，开发区块链网络安全技术以帮助维护电网边缘的分布式能源资源的安全，提高复杂能源交换的可信度和完整性。2016年，美国纽约市首次开展了区块链P2P能源交易，当时布鲁克林居民EricFruman将其太阳能屋顶装置的多余电力出售给前国家能源之星（EnergyStar）总监BobSauchelli，由此拉开了区块链电力交易项目的序幕。在这个项目中，布鲁克林总统街一侧的5个家庭将多余的电力出售给街道另一侧的5个家庭。该项目为当前布鲁克林的微电网提供了支撑，这是一个位于该区戈瓦努斯和斜坡公园社区的小型太阳能项目，使居民能够通过屋顶太阳能系统，通过一个名为TransActiveGrid（TAG）的合资项目在本地进行太阳能发电量的交易。TAG于2016年开始运营，由位于布鲁克林的Lo3Energy（LawrenceOrsini创建的公司）和Consensys负责。Consensys是一家专注于为以太坊等分布式技术构建和扩展区块链软件的创业型公司，也是以太坊生态链的企业孵化器。Lo3Energy开发了一个称为Exergy的平台，该平台为跨电网基础设施的能源交易创造了本地化的市场。科技巨头通用电气正在研究如何将区块链技术纳入虚拟发电厂，可能会通过该公司的Predix软件平台收集和分析来自设备的各项数据。通用电气首席数字官StevenMartin在一份新闻稿中表示，这是对分布式发电的增长做出的响应，因为电力行业正在从大规模、集中式电力生产方式向分布式转型。来自澳大利亚的软件公司PowerLedger以其在澳大利亚和新西兰的项目而闻名，致力于为世界人民开发尖端的区块链能源解决方案。该公司于2018年4月部署了其在美国的第一个商业项目，这是一个位于伊利诺斯州埃文斯顿西北大学校园的基于区块链的P2P能源交易系统。该平台与佛罗里达州的清洁能源区块链网络合作，使学校能够利用现有的电表在校园内和其他校园之间进行能源交易。西北大学工程硕士课程的学生每月提供测量和验证，以评估整个芝加哥地区数据主机的能源区块链应用和使用案例。德国最大的公用事业公司之一的莱茵集团的子公司Innogy参与了两个区块链相关的组织：Share＆Charge与Conjoule。Share＆Charge是一个开放的网络，使交通公司能够提供“智能充电”体验；而Conjoule则专注于基于区块链的P2P能源交易解决方案。日本的四个大型集团——关西电力公司、IT服务管理公司NihonUnisys、三菱UFJ银行和东京大学近日表示，他们正在合作研究区块链技术在配电领域的应用前景，并考虑允许太阳能发电商使用区块链销售多余的电力。我国也高度重视区块链技术在电力领域的应用。区块链技术与数据安全重点实验室联合国网区块链公司成立了电力应用工作组，推进区块链技术在能源电力行业的应用，开展区块链关键核心技术研究、推动区块链标准制定和试点示范应用。国家电网将区块链技术应用纳入泛在电力物联网建设重点任务，在中央企业率先成立区块链专业公司，于2018年8月22日成立国网区块链科技(北京)有限公司，并正式入驻中关村科技园西城园。国网区块链公司将聚焦区块链技术研究、产品开发、公共服务平台建设运营等业务，定位于打造泛在电力物联网建设的公共技术手段、实现万物互联的超级纽带、市场公平交易的安全防线、数字经济的信用保障。二、主要应用场景及案例电力工业是国民经济发展的基础和支撑产业，以区块链技术赋能电力行业信息化、智能化发展，具有重要的现实作用和战略意义。近年来，区块链日益成为驱动行业技术创新和产业变革的重要技术力量，将区块链技术应用纳入泛在电力物联网建设重点任务，加快推进区块链核心关键技术研究、公共服务平台构建等，促进电网数字化转型发展。区块链在能源电力领域的应用落地，在新能源云、电力交易、优质服务、综合能源、物资采购、智慧财务、智慧法律、数据共享、安全生产、金融科技等场景具备高可行性的区块链技术应用价值，在促进能源变革、优化营商环境、提升服务水平、提高协同效率、强化安全保障等方面能够发挥良好效果。（一）新能源云与传统能源相比，新能源具有主体多元化、产业链条长等特点，应用区块链技术打造集电网企业、监管部门、金融机构、用户主体等业务数据全节点上链的新能源云平台，有效打破数据孤岛和信息壁垒。基于区块链的新能源云实现了全产业链的数据贯通和安全共享，可确保新能源有序接入和全量消纳，是适应能源变革发展的有力举措，将有效助力“四个革命、一个合作”能源安全新战略落地实施。由国网电商公司牵头建设的国网新能源云平台已在宁夏、新疆、吉林、山东、江苏等14家省公司实现试点应用，目前已完成20多万座新能源电站的并网签约、交易结算等信息的上链存证数据百万余条，并网业务办理时限平均缩短16天，电费结算周期平均缩短4天，有效提升了新能源业务办理效率。（二）能源交易“区块链+能源交易”是指以区块链技术为手段提高交易效率与安全。先进的支付方式、更短的交易时长、零违约率等对于能源行业的资金流转和市场健康具有指导意义。能源交易分为两类：一类是批发能源交易，这类交易具有资金量大，交易周期长，依赖人力，风险较大的特点；另一类是零售能源交易，这类交易具有实时支付清结算困难，清洁能源输出波动性大，需求响应实现困难等特点。针对批发能源交易市场，区块链及智能合约，保证资金安全，降低违约率。例如，通过贸易商之间部署的共享账本做出调整，直接在区块链上记录交易信息，使对方验证。这种模式使交易员无需各自存储数据，而是共享安全的媒介，保证储存的信息透明、精确、已验证。这个交易系统，可以提高交易效率，减少人工错误。针对零售能源交易市场，分布式交易系统和带动清洁能源是两大特色，其中，分布式电能交易应用尤为广泛，利用区块链技术，搭建电力行业的微网、分布式交易系统和电动汽车充放电交易平台等多款应用,该系统使消费者变为“产消者”，即能源消费者又是清洁能源的生产者。融合区块链共识机制、智能合约技术，采用连续双边拍卖机制，通过点对点交易，有效解决电力交易双方信息不对称导致的信任缺失问题。基于区块链的电力交易从交易端解决了多方信息不对称带来的信任危机，打造了公平公开的市场化交易环境，增强了电力交易市场主体的参与感，实现了市场交易效率的最大化。目前，基于区块链的电力交易平台已在国网陕西电力正式开展试点应用，服务于各类电力交易主体2000余家，参与双边协商交易600余家，承担分布式电力交易市场中近80%的交易量，有效降低了电力交易过程中的人力、时间和沟通成本。（三）收费管理区块链技术在电力领域应用后，可以将电力设备商、发电企业、客户紧密地连接在同一链条上，链条上的成员可以实现数据在生产、传输、使用、销售全过程的共享。与传统交电费方式相比，应用区块链技术完成电费交纳流程具备显著优势。以往，客户只是用电终端的使用者，并不清楚自家的电是怎么来的。在电费交纳环节应用区块链技术后，客户可以清晰地了解自家所用的电来自哪里，是通过哪些设备输送到家中的。通过区块链可提供每个终端消费情况的可追溯性特点，消费者可以得知能源消费到底是在哪些地方产生了支出，费用更加透明，增加了客户信任度，减少了纠纷。区块链技术还可以用于智能设备的数据传输和存储，其自身的匿名特征可以更好地保护客户的隐私和数据的机密。收费管理优质服务是电网企业的核心使命，也直接影响企业社会效益的发挥。基于区块链的优质服务构建了多方参与、安全互信的多利益主体业务协同机制。基于区块链的电力交费优质服务极大发挥了区块链协同机制优势，充分践行“人民电业为人民”的宗旨，真正实现了让数据多跑路，群众少跑腿，大幅优化了营商环境。区块链技术还能为电动汽车车主带来巨大便利。将区块链技术应用于电动车充电系统，将极大地提高传统电动汽车的充电效率。区块链系统除了具备可即时结算充电费用、交易数据无法被篡改的特点外，还能给消费者提供一套稳定、安全又兼具规模的能源管理系统。应用区块链技术后，全社会不仅可以实现共享充电桩，还可以促进共建充电桩。除了公共充电桩不同运营商之间的互联互通外，私人充电桩也可以接入区块链平台，共享给其他电动汽车车主使用。私人可以按平台建议的电价收费，也可以自己定价。此外，当业务场景需求足够大的时候，会有更多合作伙伴加入平台，共建充电桩行业生态。国网电商公司打造的电力交费服务平台电e宝，已面向3100万居民用户和44万企业用户提供电费交纳、代扣及金融增值服务，上链1个月以来，居民用户交费额达48亿元，企业用户交费额达217亿元。（四）综合能源综合能源具有业务类型多、实施周期长、交易信息复杂等特点，基于区块链的综合能源服务覆盖全电力环节，实现了能源生产信息、能源网分布信息、能耗数据、储能信息等数据的上链可信背书，将全面优化业务流程，可提升业务办理效率20%以上。基于区块链的综合能源服务在底层技术上实现了能源的自动撮合交易，整体提升了服务效率和交易透明度，提高了能源利用效率。区块链技术的应用，能够为虚拟发电资源的交易提供成本低廉、公开透明的系统平台。基于区块链系统建立虚拟发电厂信息平台和虚拟发电资源市场交易平台，虚拟发电厂与虚拟发电资源可以在信息平台上进行双向选择。每当虚拟发电资源确定加入某虚拟电厂中时，区块链系统将为两者之间达成的协议自动生成智能合约。同时，每个虚拟发电资源对整个能源系统的贡献率即工作量大小的认证是公开透明的，能够进行合理的计量和认证，激发用户、分布式能源等参与到虚拟发电资源的运作中去。在区块链市场交易平台中，虚拟电厂之间以及虚拟电厂和普通用户之间的交易，可以智能合约的形式达成长期购电协议，也可以在交易平台上进行实时买卖。区块链+虚拟电厂应用具备了运行生态化、工作量认证公平化、智能合约化、信息透明化的特点。目前，国网山东电力已在多个园区开展试点应用，基于区块链的微网分布式能源智能交易平台，实现了微网内光伏、储能、风电、电网等不同主体之间的购售电交易，其中充电桩综合用电成本下降7%，光伏收益增加12%，提高了不同主体交易透明度，降低了能源交易成本。上海链昱科技能源有限公司致力于实现基于区块链技术的微电网内清洁能源计量、登记、管理、交易与结算的去中心化系统。目前，链昱科技已在菲律宾成功落地试点项目，并着力开发东南亚市场，在不同的电力交易环境内打造更弹性、更公平的电力生态系统，以满足不同微电网内的电力需求。（五）物资采购通过与金融机构、司法机关、质检机构的跨链交互与数据共享，可穿透式的掌握物资采购过程中订单、运输、销售、质量评价等所有环节的情况，实现物资采购全流程交易可信存证和智能履约，为用户提供实时动态产品质量追溯等服务。基于区块链的物资采购解决了多主体交易信息不对称的问题，对采购流程各环节状态进行实时把控，实现了阳光透明的物资全生命周期采购，为现代智慧供应链体系建设提供有力保障。目前，国网商城已上链450多万条订单数据和合同数据，通过区块链技术的应用，主要商品库存周转周期缩短20%，供应链流转效率提升30%，年均节省费用数亿元。（六）智慧财务构建了“一跨多”分类账本，打造财务共享协同新模式，将交易数据、电子合同、筹资信息、投资活动等财务关键信息上链存证，实现财务相关数据全部记录，可高效监测财务管控和财务运作的安全运行。基于区块链的智慧财务避免了财务数据造假和重复报销的问题，优化了财务流程，保障了资金安全，降低了资金