基于区块链技术的电力碳排放权交易市场机制设计与应用

建立电力碳排放权交易市场,开展碳排放权交易是推动中国实现低碳目标的可选途径之一.文中从电力市场出发,将碳排放权交易市场作为其衍生市场,开展以电力不平衡量为依据的独立碳排放权交易市场机制研究,提出了耦合电力交易的碳排放权责任市场规则.结合区块链技术,引入碳排放权交易泛双边交易机制,构建多对多的多轮碳排放权交易匹配...     

基于区块链激励机制的光伏交易机制设计

在中国的光伏交易市场中,存在着补贴拖欠、用户数量激增、结算困难等问题。区块链技术凭借自身安全、去中心化、难篡改等特点已成为新型分布式记账清算应用模式。国内外学者也纷纷针对区块链技术在能源领域的应用提出了架构设想。文中提出了一种基于区块链激励的光伏交易机制,可以鼓励各用户间自由、灵活、进行单次交易结算。设计了动态交易系统的智能合约、加密机制、共识机制以及交易流程。设计了基于信誉值的交易机制,可以有效遏制各节点的自私行为,鼓励节点在点对点(P2P)网络中积极有效地传输。最后,针对一个21节点的网络拓扑进行仿真。结果表明,在采用信誉值的交易机制下,用户可以获得更加满意的交易。     

基于区块链技术的跨省发电权交易模型

区块链技术自问世以来,已被运用到越来越多的领域。我国的发电权交易属于电力市场交易的一部分。近年来针对发电权交易的研究也在逐步深入。将区块链技术应用于发电权交易中,可以解决发电权交易双方的信任问题,增强交易信息的安全性,提高发电权交易的效率。简述了区块链技术应用于发电权交易的具体流程,分析了智能合约的执行情况;同时构建了一种跨省发电权交易模型,在考虑经济效益与节能降耗的同时,针对跨省发电权交易中输电与输煤成本差异对模型进行修正。最后利用算例对该文所构建的交易模型进行验证,比较了3种发电权交易模型的综合效益,得出所提出模型的优点,并分析了运用智能合约实现价值转移的结果。     

基于智能合约的绿证和碳联合交易市场的设计与实现

随着可再生能源发电技术的发展和普及,通过市场手段鼓励绿色能源发展的绿证配额制以及限制碳排放量的碳排放权交易制度得到了广泛的应用.目前,中国尚未形成成熟有效的绿证市场与碳排放市场,现行的绿证制度在鼓励可再生能源并网、缓解财政补贴压力等方面的表现不佳,且现行的碳市场对促进减排效果也不明显.文中提出一种绿证和碳联合交易市场模式,将绿色发电企业与传统化石能源发电企业联系起来,通过全局优化配置绿证和碳排放权资源以激励可再生能源发电和限制传统化石能源机组的碳排放量,从而推动能源转型.为保护绿证与碳排放市场交易数据的安全性和用户隐私,文中基于以太坊平台构建"去中心化"的双边联合交易市场.最后,算例仿真结果验证了所提基于区块链技术的双边联合交易模式的有效性.     

新型电力系统电-碳-绿证市场协同运行的区块链关键技术

新型电力系统是构建新型能源体系和实现“双碳”目标的基础支撑,电力市场、碳市场、绿证市场协同运行是实现新型电力系统市场化运行的必然路径。为此,提出了电-碳-绿证市场协同运行的区块链关键技术体系。首先,提炼了电-碳-绿证市场协同运行的体系架构,从产品、主体、政策3个角度分析了市场间的协同运作情况。其次,构建了基于区块链技术的市场运行体系：建立了一个统一的积分认证机制来衔接电-碳-绿证市场之间的交易标的物;结合区块链技术的智能合约确保交易的透明和可靠性;将共识机制结合积分认证应用于协同市场,确保参与方之间的一致性以及协同性;通过跟踪电力的来源去向,构建了电-碳-绿证溯源模型来确保电力数据的准确性。最后,提出建设电-碳-绿证体系建议,聚焦于政策、技术、试点三方面为新型电力系统市场化运行提供辅助决策。     

考虑信用评分机制的电力碳排放交易区块链模型

区块链是一种新兴的共享数据库技术,由于其去中心化、透明性、公平性的特点开始被研究应用到各个领域当中。在传统碳排放交易机制的基础上引入信用评分机制,定义了交易优先权值,进而提出了碳排放交易区块链网络（blockchain-enabled emission trading network, BETN）模型。此模型中结合碳排放交易机制建立了智能合约模型（smart contract,SC）,从而实现了碳排放权和货币的自动计量。最后对3家有着不同碳排放权需求的电力企业进行模拟仿真,结果表明：BENT模型可以更好地反映市场参与者的碳排放交易需求,区块链技术能够保障信息的安全存储和交互;引入信用评分机制有利于市场公平公正运行,进一步约束市场参与者,推动实现碳减排的目标。     

基于区块链的绿证和碳交易市场联合激励机制

为了解决目前可再生能源交易中存在的交易制度不成熟,绿色证书制度在鼓励可再生能源并网、缓解财政补贴压力等方面的表现不佳,现行的碳市场对促进减排效果不明显等问题,提出基于区块链的绿证和碳交易市场联合激励机制,利用区块链具有的去中心化、公开透明等特性,与可再生能源交易市场结合,使可再生能源市场更加透明、方便、安全。为了激励对减排做出贡献的市场主体,对区块链中的共识算法进行了研究,提出了适用于联盟链的PoCT(proof of carbon token)共识算法,激励市场主体参与到可再生能源产品交易中,同时解决传统权益证明(proof of stake,PoS)共识机制中的N@S攻击问题以及奖励分配的公平性问题。仿真结果表明,PoCT可以有效地激励可再生能源交易,并且具有较高的效率。     

微电网中基于区块链的电能交易方法

随着微电网内部分布式电源技术日益成熟、渗透率不断增加,大量电能产消者的加入给微电网的电能交易带来了新的机遇和挑战。在新形式下,传统的集中式电能交易方法存在交易效率低、维护成本大、隐私性低、信息安全系数低、信息透明度低等问题。为此,提出了基于区块链技术的微电网电能交易方法。首先,利用基于区块链系统的微电网电能所有权和代币交换方法,保障交易双方信息隐私及交易数据的安全。在区块链信息系统中,产消者与消费者进行电能所有权、代币的交易,使用智能合约保障交易双方的权益。然后,提出了基于信用的共识机制,将信用值作为微电网节点的基础属性,以信用值影响节点获得挖矿奖励的概率,约束微电网内节点的行为。最后,提出基于拍卖机制的微电网电能匹配方法和消费者出价策略。微电网中产消者出售多余电量,消费者根据自身需求发起对产消者电量的竞拍。使用拍卖机制和估价策略激励消费者理性竞价,提升微电网的内部消费,维持微电网内部的供需平衡。算例结果表明,所提微电网电能交易方法可进行多边竞价交易,有效提高微电网内部的自我消费,确保微电网的经济效益,保障交易的安全运行。     

区块链技术在电力系统中的应用：前景与思路

区块链技术因其支撑的比特币系统而在金融领域受到了广泛关注,也在能源电力领域获得了一些应用尝试。介绍了区块链技术的基本原理,归纳了区块链技术的分权化、不变性、可扩展和分布式4项主要特征。根据服务与管理对象的差别,将区块链技术在电力系统环境中的应用划分为物理、金融、社会3种属性和信息安全、监测分析、交易平台、合约执行、智能决策、行为管理6项功能,分析了各项功能的针对问题和技术原理,并各选取一例典型场景进行具体说明。对于电力系统中规模较大的系统应用,提出基于雾计算与侧链结构的智能调度系统和基于公证人机制的碳排放权与绿证交易系统2套区块链架构。最后,总结区块链技术在电力系统环境下应用面临的瓶颈,并提出解决思路。     

基于区块链的共享储能联合调频分散交易机制设计

充分利用现有调频资源提高电力系统弹性是扩展系统可再生能源消纳能力的有效途径之一.提出分布式储能以共享储能形式与火电联合调频的商业模式,基于此设计一种计及分布式储能和火电机组偏好的联合调频分散交易机制.结合分散交易机制去中心化的特点,构建包含共识机制、智能合约的联盟链架构,并提出考虑交易主体隐私的交易信息分类管理方法.算例结果验证了所提分散交易机制实现资源优化配置的有效性,且多次市场模拟后的交易量和总社会效益稳定,与未考虑交易主体偏好的集中交易模式相近.     

基于区块链技术的分布式电力市场交易平台研究

随着电力体制改革的推进以及大规模可再生能源的接入,参与电力交易的市场主体数量日益增加,导致了传统的集中式交易平台难以处理急剧增加的交易数据、难以实现跨区域的信息共享和资源统一优化配置。为此,提出了基于区块链技术的分布式电力市场交易平台,利用区块链技术去中心化、开放性、匿名性及安全可靠性等优势,建立基于电力交易智能合约的分布式电力交易机制,采取分布式出清交易方式满足大规模电力交易需求,适应大规模可再生能源的迅速发展。     

基于区块链的分布式电力日前市场交易机制研究

随着我国电力体制改革不断深入,分布式电力技术快速发展,用户对绿色低碳电力的需求增加,分布式电力交易研究迎来了巨大的机遇。基于区块链技术研究了一种适用于分布式电力日前市场的交易机制。该交易机制由交易合同链和交易结算链组成,交易合同链实现密封报价、交易撮合和交易发布等功能,交易结算链实现电量计量、电费结算和交易结果评价等功能。设计了适应于交易合同链的共识机制和适应于交易结算链的电费核算新方法,维护守约者利益,激励交易双方守约和合理申报交易需求。最后通过仿真实验验证了该交易机制的可行性。     

基于区块链的园区级多边用电权交易机制及实现方法

负荷密集的商业园区、工业产业园区通常以合同形式对入驻企业进行电力资源分配,但是该方法存在配置效率低、资源利用不充分等问题。为此,提出了一种基于区块链的园区级多边用电权交易机制。包含双向拍卖规则和端对端交易的用电权益交易模型充分调动了园区的闲置电力容量,通过市场化手段优化用电权配置,避免了园区外线扩容改造的同时解决了企业临时增容需求问题。在此基础上,基于以太坊私有链的用电权交易机制确保了多边交易过程的公开透明,采用智能合约函数自动执行交易,提高了撮合效率的同时减少了交易成本。通过仿真算例验证了所提交易机制及区块链交易平台的有效性。     

区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型

在低碳化电力市场发展的背景下,为提高参与电力现货市场中各个交易主体的积极性、经济效益与交易效率,提出了区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型。结合去中心化的区块链技术,构建了兼顾电能和碳排放权交易的区块链现货交易机制。以各个电力交易主体收益最大为目标,建立基于双链交易机制的电力现货市场出清决策模型。通过算例仿真验证所提电力现货交易方法的可行性和优越性。     

基于P2P的碳市场交易模型及电碳联合出清方法

围绕电力行业的低碳发展需求,针对目前电力市场和碳市场所存在未能协调运行的问题,设计一种电碳联合P2P交易机制,通过引入电力P2P交易,给予用户和发电商调动自身灵活性的空间,为火电企业提供碳减排服务的同时,促进新能源消纳,提高各参与主体的效益。同时,分析了传统电力市场以及在引入P2P交易和碳市场机制的交易模式下参与主体的效益变化情况。根据设计机制的需求,建立电碳联合市场出清模型,并通过设计算例进行模拟,分析该交易机制的可行性和有效性。     

基于区块链的产消用户端对端电能交易方法

为了提升产消用户的经济效益,提出了一种基于区块链技术的产消用户端对端电能交易方法。首先,基于以太坊平台的特性,设计了端对端电能交易平台的总体架构;然后,对交易机制进行了细化设计,包括交易竞价及匹配策略、安全校验模型和信誉值评估模型,并基于Shapley值法建立了能源服务商(ESP)的服务费收取模型,明确ESP的合理收益;最后,基于端对端电能交易智能合约的制定原则,设计了一系列功能合约及辅助合约,实现用户在线上报需求、订单自动匹配、费用实时结算与其他个性化功能。基于IDE-Remix平台对智能合约进行部署与仿真,结果验证了所提端对端电能交易方法的可行性和有效性。     

基于云边协同和区块链的分布式能源交易系统设计

分布式能源的广泛发展使其成为电力市场的考虑重点,而传统的数据交互平台无法满足大规模分布式能源交易高效灵活、安全可靠的需求。为解决高信息处理复杂度与安全快速交易需求之间的矛盾,文中提出基于云边协同和区块链的分布式能源交易系统架构和整体设计方案。首先设计了云计算与边缘计算协同并结合两层区块链的系统架构,利用区块链技术实现交易去中心化,提高了交易的自主高效性,利用云边协同提升海量数据的处理能力和交易系统的扩展能力。然后基于双向竞价和预测补偿设计了分布式能源的交易机制,进一步对区块链的核心共识算法进行分析,并采用改进委托权益证明(delegated proof of stake,DPoS)作为交易系统的高效率、高可靠共识算法,实现大规模分布式能源的高效可靠交易,促进分布式能源参与电网调节,提高电网稳定运行水平。最后通过应用实例验证了所提系统对大规模分布式能源交易的适应性和优越性。     

基于区块链的微电网双层博弈电力交易优化决策

建立有效、合理的微电网电力市场交易机制以促进分布式清洁能源的就地消纳,是实现微电网运营经济环保、多方共赢的重要途径。为了更好地实现微电网电力市场的运行优化,提出了基于区块链和博弈理论的微电网电力交易模型。首先,对用电主体的效用函数进行改进,以量化区块链技术对其用电福利的影响;然后,基于演化博弈理论构建需求侧各主体选择交易对象的动态过程,基于斯坦伯格(Stackelberg)博弈理论构建供需两侧间的交互机制,建立基于区块链的微电网电力市场双层博弈模型,并采用迭代算法进行求解;最后,在区块链平台上进行仿真分析,结果表明所提方法能有效达到状态均衡,得到最优交易策略,提高了微电网的总福利,实现了微电网电力市场内多主体共赢与协调发展。     

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...