能源互联网中基于区块链的能源交易

区块链技术是比特币的底层技术,具有公平、透明及去中心化的特点。能源互联网具有开放互联、以用户为中心和分布式对等共享的特点,且其能源交易模式也将由集中式向分布式发展。区块链技术的特点使得其天然地适用于能源互联网中的能源交易。首先对现有能源系统下的能源交易特点及在能源互联网下实施新型能源交易模式需要解决的难点进行了分析;然后,基于现有研究和分析设计了一种基于区块链的3层能源交易架构,并引入弱中心化的管理方式,以应对去中心化带来的问题;最后,对区块链在能源交易中应用需要解决的问题和面临的挑战进行了分析。     

能源互联网中的区块链技术:研究框架与典型应用初探

区块链技术作为一种分布式共享数据库技术在各领域的应用研究方兴未艾。区块链技术的去中心化、透明性、公平性以及公开性与能源互联网理念相吻合,其在能源互联网中的应用也将进一步推动能源互联网的建设。首先,介绍了区块链技术的基本原理和特性;然后,从功能、主体、属性等3个维度对区块链技术在能源互联网中的应用进行了归纳和分析,从能量、信息以及价值的角度,阐述了区块链技术对能源互联网中源、网、荷、储等不同主体在计量认证、市场交易、协同组织、能源金融不同环节中发挥的作用;在此基础上,以碳排放权认证、信息物理系统安全、虚拟发电资源交易以及多能源系统协同4个场景为例说明了区块链技术在能源互联网中的具体应用方式;最后,对区块链技术在能源互联网中面临的挑战进行了分析和总结。     

区块链技术在大用户直购电中的应用初探

大用户直购电是电力市场改革的重要一环,其本质是市场决策的分散化。区块链技术作为新兴的分布式数据库技术,在未来的能源互联网中应用潜力很大。因此,对区块链技术如何应用于大用户直购电进行研究,既有助于电力市场改革的推进和电力系统向能源互联网发展,又能促进区块链技术的实用化。首先对区块链类型、不同的共识机制、激励机制等概念做了简要介绍,在此基础上,结合大用户直购电的特点,构建了基于区块链技术的大用户直购电交易框架,对其中的技术实现进行了分析探讨并介绍了智能合约的制定;然后,从市场准入、交易、结算和物理约束4个方面说明了区块链技术如何实际应用于大用户直购电;最后,总结了区块链技术在大用户直购电中应用所面临的挑战。     

基于私有区块链的去中心化点对点多能源交易系统研制

传统能源采用中心化的集中交易模式,存在维护成本高、缺乏公开透明等诸多问题,因此限制了交易主体进入市场的意愿。为此,提出并研制一种去中心化的多能源交易系统和相应的智能合约。首先,基于区块链分布式防篡改的去中心化技术,在以太坊私有链平台将配售能源交易机制编写成智能合约,设计一种根据市场供需关系与能源网互动的多次背包交易撮合模型;并提出管理员区块节点,能够对交易能源特性进行修改,但交易过程不加干涉。其次,在管理员节点设计客户端数据库,实现用户实时交易与信息查询,利用ether.js接口将以太坊私有链与客户端数据库进行联动,实现整套系统可视化效果。最后,在阿里云开发去中心化区块链多能源交易平台,实际算例验证了平台功能的正确性和可靠性,该开放平台可为区块链技术在能源领域的落地应用提供新模式和新思路。     

基于区块链下光伏微电网交易市场化中的应用分析

实现光伏发电特别是分布式光伏发电市场化交易具有广阔前景。基于能源互联网条件下的电力市场化交易也是未来光伏新能源的发展方向。基于区块链典型特征,分析了区块链和能源互联网交易的共同属性,验证了能源互联网领域区块链的安全性能;根据分布式光伏电站分布范围广、非随机平稳特征等特点,提出具有储能设施的分布式光伏电站微电网区块链交易模型,并应用于实际微电网分布式光伏电站中。实验结果表明,文中所提出的交易模型在交易效率、交易成本方面具有一定优势,可为分布式光伏电站区块链交易实现提供一定实践基础。     

基于区块链的可再生能源消纳凭证交易系统性能优化

可再生能源超额消纳凭证交易有助于满足用户愈发强烈的对于绿色电力的消费需求.在交易中应用区块链技术,能够为交易的准确追踪、验证和数据账本的安全提供可靠的解决方案.提出了区块链在市场主体身份认证、凭证核发以及凭证链上交易等环节的应用模式.构建了基于区块链的超额消纳凭证交易平台,估算了业务量需求,提出了大票交易、原子合约等系统性能优化措施.在实验室环境下测试证明了系统的抗压能力和性能优化方法的可行性.研究结果为平台正式上线提供了有力支持,有助于进一步打通用户侧绿色电力的获取渠道.     

基于智能合约的区域能源交易模型与实验测试

区域能源交易主要通过集中式的交易服务平台提供买卖交易合同,配合电网进行电力供应与输送,存在服务成本高、交易效率低、用户隐私缺乏安全保障等问题。通过分析区域能源交易的特点,以区块链的智能合约、分布式记账、点对点交易等技术为基础,构建了基于区块链的区域能源交易基础应用结构。给出基于智能合约的区域能源交易模型,区域内部的产消者可以通过区块链网络发送交易请求,通过双向拍卖定价机制得出清算价格,回应交易请求,触发状态机执行合约,完成交易。给出了基于智能合约的区域能源交易流程,使用以太坊和超级账本等区块链网络搭建实验环境,模拟多个电能产消者参与的区域能源交易,验证上述方法的可行性。     

弱中心化的区块链技术在能源互联网交易体系中的应用分析

本文结合区块链技术,提出弱中心化的能量交易系统的框架,探索在电源、电网、负荷之间的能量与信息复杂交互的情况下未来能源互联网中的能源交易系统。分析了与电源和电网进行良性有效互动时,对于能源互联网的各种智慧能源方案,深刻剖析了区块链的技术原理和能源互联网运行特性,总结出能源互联网与区块链技术耦合需求,结合区块链具有可信计量、广泛交易、智能合约控制、分布决策以及广域融合的特性,阐释了区块链与能源互联网特征的一致性,以及技术耦合特性,明确区块链技术在能源互联网中的定位,结合能源互联网中能源交易的去中心化的特征,构建了弱中心化的区块链能源网交易体系。最后,分析总结了区块链技术框架下能源互联网交易体系待解决的关键技术。     

基于博弈策略的能源区块链安全交易机制

能源区块链的先期探索给能源互联网的建设提供了良好的技术支撑,然而大规模参与主体的不断涌入,能源交易的安全、公平、效率等问题再次迎来新的挑战,博弈论因考量了交易主体之间的策略互动及利益依存关系,有望为该问题的解决提供新思路。首先,以能源交易的利益最大化为目标函数,构建多能源交易策略的博弈模型,依据能源供需量及报价,求解能源用户和能源商户策略博弈的纳什均衡值,为交易机制提供价格参考。其次,结合能源互联网的特性,构建基于联盟链的弱中心化多主体能源交易机制,并对能源区块结构及共识机制进行改进以实现高效可靠的交易流程。最后,在模拟场景下进行算例仿真,仿真结果表明所提出的安全交易机制在保障买卖双方利益的同时,加快了区块的共识速度,为能源交易平台的建设提供帮助。     

基于区块链架构的电力业务交易数据隐私保护

能源互联网的建设使得电力网络愈加开放,网络信任风险日益加剧,亟须一种兼具隐私保护和监管功能的区块链交易方案,以保证能源互联网交易的安全性及可控性.为解决传统区块链应用模式难以同时兼顾交易数据隐藏和监管这2个方面的不足,提出了一种可监管的区块链交易隐私保护模型.该模型采用概率公钥加密算法实现区块链交易用户真实身份的隐藏;利用承诺方案和零知识证明技术实现交易金额的隐私保护;借助基于身份的加密体制实现监管者对区块链交易的监督,大幅降低了存储、计算和密钥管理压力.系统应用分析表明,所提出的方案具有简单和实用的特点,能够满足业务应用的要求.     

基于车联网平台的分布式能源交易体系

智慧车联网平台是新时代电力、交通与互联网融合的产物,也是泛在电力物联网的重要组成部分,在能源互联网背景下展现出巨大的发展潜力。通过有效利用车联网平台资源促进分布式能源消纳,既可以为车联网平台提供可行的盈利模式,也可以促进我国能源体系转型。文章首先对车联网平台内分布式能源交易架构进行分析。在此基础上针对车联网平台点对点（peer-to-peer,P2P）交易进行研究,提出了一种基于区块链智能合约的分布式能源交易体系。最后,设计了分布式能源交易模式下车联网平台运营模式,主要包括产消者模式、综合能源服务模式和数字化连接模式,可为车联网平台建设分布式能源交易体系提供参考。     

基于联盟链的分布式能源交易模型研究

电力能源由集中式向分布式迈进，电力改革由浅入深的背景下，如何构建更优化的电力交易市场成为目前研究难点。构建了一种基于联盟区块链的分布式能源交易模型。分别从物理结构、智能合约及交易流程3个模块构建。利用Python在Ethereum平台搭建并仿真模拟了所提模型，测试了智能合约运行状况及参数变化时模型中的用户行为。结果表明用户距离越短具有更高的挖矿成功概率，从而激发分布式能源在电力交易市场的活力，提高分布式能源使用率，可为优化、重构分布式能源交易平台提供新思路，为促进分布式能源交易提供决策支持。     

泛在电力物联网下基于区块链的分布式资源参与电力市场交易

对当前分布式资源消纳问题进行分析,并对区块链应用现状进行研究,结合当前电力体制改革政策及泛在电力物联网建设情况,对区块链技术在电力市场中应用进行展望,提出考虑用户响应的售电公司决策模型及含分布式电源用户的区域多边电力交易模型。依据行为特性设置更为合理的偏差考核机制用以完善现有购电双边合同,将用户可削减负荷作为虚拟发电资源参与实时市场竞争,以发挥负荷的柔性特征;设置考虑需求响应的购售电报价策略,并基于区块链技术构建含分布式资源的区域多边电力交易,为区块链技术在电力市场中的应用提供模型参考。     

能源互联网电力交易区块链中的关键技术

随着清洁可再生能源产业的迅速发展,现有的能源架构难以满足能源产消的需要,一场能源行业的革新势在必行。能源互联网作为一个学术与工业界看好的下一代能源基础设施的发展方向,受到广泛关注,其开放、互联、对等、分享的基本特征为未来能源发展勾勒出一个丰富的愿景。然而,现有成熟的信息技术方案从设计思想到工程实施无法全面满足能源互联网的特征需求。区块链作为一种正在快速发展的技术,具有分布式、平等、安全、可追溯等特性,与能源互联网的设计思想高度契合,有望成为能源互联网落地的关键技术。能源区块链是区块链与能源行业结合的产物,其可以为能源互联网的各个层面提供安全保障和价值支撑。文章通过定位能源互联网中电力交易区块链中的关键技术,综述了现今能源电力交易区块链在共识机制、交易与智能合约设计、安全机制和其他领域技术等方面的研究进展,并结合研究现状进行了讨论与分析,探讨了目前各项技术领域存在的问题,以及未来可能的研究方向,为能源区块链的进一步研究与落地提供参考。     

基于区块链的电力数据交易方案设计

电力数据交易是数据发挥价值的重要途径,当前数据交易存在中心化交易信任、交易规则不明确、交易监管难度大等问题。提出基于区块链的电力交易方案,首先论述电力数据特性,并分析电力数据交易面临的问题,阐述区块链对电力数据交易场景的适用性;然后,论述区块链技术基本特征和分类;再次,详细设计智能合约,确保电力数据交易安全自动执行,并结合共识机制、交易账户等因素,提出区块链电力数据交易方法,提出区块链电力数据交易基本框架,并分析关键支撑技术,保证电力数据交易安全顺利进行。     

面向能源互联网的用户侧分布式储能价值评估

随着能源互联网的发展,分布式储能以其优良的系统灵活性和电力一致性,对推动电力生产和利用方式变革具有重要战略意义。针对用户侧分布式储能,以并网型“分布式光伏+储能”为主要应用模式,以前置运行优化的用户侧分布式储能全寿命周期成本收益分析为基础,提出了基于双粒度储能优化运行策略的分布式储能价值评估模型。以中国某省一般工商业和大工业用户为案例,对负荷特性、电价政策、储能成本和储能技术特性对用户侧分布式储能价值的影响进行敏感性分析,研判用户侧分布式储能未来发展潜力和趋势。     

基于区块链动态合作博弈的多微网共治交易模式

随着前沿信息技术在智慧能源系统中的广泛应用,能源互联网下的多能源交易市场面临着诸多新的挑战。基于区块链技术构建微网群中聚合商与多个微网2类交易主体间的共治交易环境,设计区块链聚合商–微网群联盟交易架构及区块数据结构,针对包含冷热电联供系统的微网及聚合商2类区块链节点,以多能互补为基本原则建立考虑碳配额机制及环境标识因数的节点模型;基于聚合商及微网节点间的能源交易新模式,设计动态合作博弈的环境标识因数激励机制及多目标进化算法支撑的智能合约,并提出共治系数用以评估所提微网群运营策略的有效性;最后,经算例仿真验证表明,区块链共治交易模式在保证各交易节点效用的基础上,可为多能源协调优化互补提供有力支撑,促进可再生能源发电就地消纳,有助于微网群的低碳可持续发展。     

双链存储的微电网分级电能交易策略

在微电网电能交易中,传统的方法是通过单链区块链技术存储电能交易模型内部数据,但是模型需要较大的存储空间。为了节约微电网交易系统的存储资源,采用物理区块链和交易区块链双链存储结构的方法储存微电网电能交易模型的数据,有效解决了单链储存情况下存储数据的冗余问题,节约了数据的存储成本。在微电网电能交易策略上,目前多采用双向拍卖机制进行电能交易,电能交易采用供需平衡方式进行交易。考虑到微电网内不同类型的分布式电源和负荷的差异,应用博弈论方法对微电网电能竞价策略进行分析,在满足供需平衡的条件下,对微电网的分布式电源和负荷按照各自利润最大化为目标进行优化,优化了微电网电能交易策略,使得分布式电源获得可观的利润。最后,通过具体微电网实验算例分析验证了该交易策略的有效性。