区块链框架下能源互联网多模块协同自治模式初探

能源互联网是实现我国能源革命的关键平台,区块链有望成为推动能源互联网发展的关键支撑技术。该文提出了一种利用区块链技术实现能源互联网系统分布式决策和协同自治运行的机制框架;分析了区块链与能源互联网的兼容性;提出了能源区块链为支撑的能源互联网基本框架;设计了能源互联网多模块协同自治模式、控制流程并构建了各模块运行优化模型;最后从区块链和能源互联网角度分别提出了区块链框架下能源互联网发展的关键技术。     

能源区块链的关键技术及信息安全问题研究

区块链作为一种全新的去中心化的基础架构和分布式计算范式,对突破能源互联网各参与主体间缺乏信任的根本瓶颈,实现能源互联网的平稳落地具有重要意义。首先分析了能源互联网对区块链的技术需求和引入区块链的适用性,并提出能源区块链的概念;在此基础上从共识机制、加密算法和智能合约3个方面对能源区块链发展的关键技术进行分析;接着从私钥丢失、隐私泄露和协议攻击3个角度重点分析了区块链应用于能源互联网所面临的安全挑战和应对策略,并探讨了能源区块链安全防护体系的构建;最后,给出了能源区块链发展的相关建议。     

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。     

区块链在能源互联网中应用现状分析和前景展望

能源互联网建设是促进我国能源转型的重要手段,而区块链技术已被广泛认可为能源互联网建设的重要支持技术。在此背景下,该文在系统总结区块链在能源互联网中应用现状的基础上,对区块链在能源领域中未来可能的应用场景进行了分析。首先从区块链典型特征入手,分析了区块链的技术架构和区块链网络的交易过程;然后基于国内外区块链和能源系统的研究热点,从新兴货币、技术产业和典型应用等方面对区块链在能源系统中的应用进行了系统总结。最后对区块链技术在我国能源互联网建设和电力体制改革中的应用前景进行了展望。     

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。     

基于物理–信息–价值的能源区块链分析

能源互联网是传统能源行业转型的重要方向,区块链有望成为推动能源互联网发展的重要支撑技术。鉴于能源互联网和区块链都是具有物理、信息、价值属性的复杂网络系统,提出了一种基于物理-信息-价值三维属性的能源区块链研究视角:分析了复杂网络系统下区块链技术与能源互联网在物理、信息、价值维度的耦合性,提出了基于物理-信息-价值三维视角的能源区块链基本框架,并分别从物理、信息、价值层面深入研究了能源区块链的主要内容,最后以能源微网为场景设计了多维综合视角下能源区块链的协同自治模式及其运行过程。     

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。     

观点

正区块链技术,未来能源互联网解决方案5月15日,在全球首个能源区块链实验室宣告成立仪式上,信达证券区块链首席专家曹寅发表演讲:实际上,对能源行业的大多数人而言,区块链(Blockchain)这个来自比特币领域的重要概念,并不那么熟悉。所谓区块链是指通过去中心化和去信任化的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案,主要表现形式为分布式账本+密码学+认证机制,加密货币仅是表现形式之一,是实现价值互联网的底层技术。从理念上看,区     

从能源互联网到能源区块链：基本概念与研究框架

近年来,区块链技术发展迅速,国内外均在尝试将区块链应用于能源行业。然而能源行业从业者对区块链的认知并不一致,对于区块链在能源互联网应用的必要性等存在诸多争议。通过对区块链的深入分析,提出能源区块链的基本概念和研究框架,以期形成比较系统的理论和应用体系,并为潜在的实际应用提供思路与参考。首先,文中分析了能源互联网的发展趋势与困境,阐述了区块链的概念和应用价值等。接着,通过对比能源互联网和区块链的特征,提出能源区块链的定义与内涵。然后,分析能源区块链应用,提出能源区块链研究框架,并阐述能源区块链共性关键技术。最后,给出了能源区块链的发展路径。     

能源区块链中用户侧点对点交易支撑环境研究

能源互联网是传统能源转型和新能源发展的重要方向,区块链技术的弱中心化、防篡改、智能合约等特征天然适合能源互联网的交易需求。在能源互联网中开展点对点能源交易可以提高多主体效益,大力促进新能源建设。在此背景下,首先分析了区块链技术和能源互联网的可融合性;然后以能源局域网为应用场景,针对多元主体的特性,设计了一种满足能源区块链交易要求的融合共识与合约机制的多链结构支撑环境模型;最后从价值-信息-物理3个维度阐述了用户侧能源交易的实现方式及其优势,并对区块链技术在用户侧能源交易中的应用及扩展做了展望。     

区块链在综合能源系统的应用前景及实践

区块链作为比特币这类数字货币的底层技术,可能会对现有的信息互联网带来冲击和影响,正因为其具备了信用的功能,将促进互联网向着价值互联网转变。同时,随着新能源的兴起,能源互联网应运而生,能源的交易日益活跃,能源流、信息流、价值流的融合也急需破解,能源互联网与区块链的结合而出现能源区块链一词。人工智能、物联网和区块链的结合也有了超级人工智能一说,区块链的分布式、共识机制、加密算法等值得探讨和研究,区块链在信息安全等方面也有着广泛的应用空间。本文描述了区块链的概念和关键技术,阐述了区块链、物联网、人工智能的关系,对能源互联网与区块链结合的能源区块链进行了探讨、提出了区块链与信息安全方面的的应用场景,并通过一个具体实践案例进行应用的可行性探索。     

能源区块链应用工程现状与展望

区块链技术作为一种革命性的去中心化技术,可增加能源互联网中多利益主体的相互信任,正成为当今能源领域的一个重要的新方向。文中梳理了国内外能源区块链应用工程的现状,并对国内外应用工程实践经验进行分析总结。国内外的应用工程实践表明,区块链技术可在能源领域发挥积极作用。最后,通过国内外应用工程在能源政策以及技术等方面的对比,并结合目前中国能源发展现状,提出了中国能源区块链技术的发展思路与建议。     

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。     

能源系统中的区块链:概念、应用与展望

互联网作为第三次工业革命的代表性技术改变了现代社会的生活方式和经济发展模式,而以去中心化和信任机制为主要特征的区块链技术作为新一代互联网技术的重要组成部分,很有可能推动现有计算模式的变革,在金融、能源等诸多领域将产生广泛而深远的影响。首先对区块链进行了概述,给出了区块链的定义和技术框架,阐述了区块链的特点和意义;之后,介绍了区块链在一些领域的应用情况;最后,概述了区块链在能源系统领域的研究现状,并对能源区块链的研究做了展望。     

欧美国家能源领域的区块链技术应用现状

为了协调电力供需、解决能源供应商与需求方交易的信任问题,区块链作为一种具有去中心化、公开透明、不可篡改等特性的互联网技术,逐渐被视作一种有效的能源交易支撑手段。在此背景下,分析了区块链技术应用至能源领域的可行性,总结欧美国家现有的应用工程场景,讨论区块链应用至能源领域面临的挑战以及亟待解决的问题,并结合国内政策以及能源发展现状,对区块链技术应用至我国能源建设的前景进行了展望。     

基于区块链的能源互联网智能交易与协同调度体系研究

区块链具有智能合约、分布决策、协同自治、防篡改性等特征,在运行方式、拓扑形态、双边交易和协同调度等方面与能源互联网有天然相似之处,可以很好地支撑能源互联网建设。该文从二者技术融合的角度出发,基于能源互联网的物理拓扑结构和逻辑协议层次分析,提出了基于区块链的能源互联网层次架构模型;设计了交易完全去中心化的能源互联网智能交易模式及信任机制;探讨了在调度部分去中心化下的垂直分级调度系统和多级变电站的协同调度模式,及相应的电网安全校核与物理约束条件;形成了基于区块链技术构建的支撑"横向多源互补,纵向协同调度"体系的能源互联网智能交易与协同调度模式,有利于实现能量流和信息流的高度融合控制与安全传输。     

区块链技术下局域多微电网市场竞争博弈模型及求解算法

区块链技术作为新兴分布式数据库技术,在能源领域有巨大的应用潜力。多微电网系统作为能源互联网的重要组成部分,研究多微电网系统中多主体的竞争博弈对能源互联网技术的发展具有重要的意义。在综合分析微电网运营商、大用户以及分布式聚合商市场主体需求及收益等因素的基础上,构建了基于区块链技术的多微电网系统竞争博弈模型;针对这一复杂多目标优化问题,提出了采用改进蚁群优化算法(IACO)进行求解。对所构建的竞争博弈模型及求解算法进行了仿真分析,仿真结果表明,基于所提模型得到的各时段最优电价策略可有效地平衡市场各主体的效益,从而实现多方共赢和协调发展;结果验证了IACO在求解基于区块链技术多目标优化问题时的适应性和有效性。     

区块链关键技术及框架体系综述

介绍区块链是组合了一系列现有互联网技术的创新模式。本文首先梳理区块链发展的脉络,然后分析了国内外区块链发展的情况,接着分析了区块链中基本原理和关键技术:共识机制、智能合约、加密算法、P2P网络和Merkle树,再在此基础上对区块链技术框架的三个阶段进行了分析,同时也对区块链在能源互联网中的应用研究做了分析,最后针对区块链的优缺点进行总结展望。     

基于区块链的分布式能源交易关键技术

分布式能源凭借能效高、运行灵活、经济性好等特点,逐渐成为发电的重要来源。区块链技术的去中心化、公开透明等特性与分布式能源的交易需求相吻合,探索基于区块链的分布式能源交易有助于消纳能源,降低信用成本。首先从双方的典型特征方面,分析了区块链技术与分布式交易的契合度;接着介绍了区块链技术在提高交易处理效率方面的新发展,以及结合了区块链技术的分布式能源交易理论研究与实际应用;然后,从点对点(P2P)交易、集合竞价以及连续双边拍卖3个方面,分析了国内外在区块链交易方面的研究现状;最后给出了中国在区块链参与消纳分布式能源、建设需求响应管理等方面的建议。     

智慧能源区块链平台及典型应用分析与设计

针对智慧能源开放、动态和可控难度大等特点,为了实现开放、自主、灵活的能源消费方式,本文利用区块链去中心化的全新分布式基础架构与计算方式等特点,采用区块链技术支持智慧能源领域新的应用模式。本文分析了区块链的基本原理、技术特征和关键技术,基于智慧能源与传统能源的对比分析结果,提出了智慧能源区块链平台并设计了平台架构。随后,本文对平台技术选型进行了分析,提出并设计了平台技术架构和平台接口。最后,本文基于智慧能源区块链平台,提出了社区能源共享及绿证发行管理两类智慧能源典型应用,设计了两个典型应用的数据结构和功能函数。基于本文的分析与设计可以看出,区块链技术在智慧能源领域和未来能源革命中必将发挥重要作用。智慧能源区块链平台的相关理念和技术特征符合未来能源互联网的发展趋势,基于该平台可培育、衍生出众多的基于区块链的智慧能源应用。