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2019年年底(di)，國網(wang)(wang)區塊鏈公(gong)司組織(zhi)召(zhao)開第一屆(jie)能源區塊鏈生(sheng)態(tai)大會(hui)，發布國家(jia)電網(wang)(wang)區塊鏈技術應用十大場景和“央企電商聯盟鏈”。

目前基于區塊鏈技術下(xia)的(de)應(ying)用(yong)場景已經可以為(wei)包括新(xin)能源云、電力交易、綜合能源、數據共(gong)享、物(wu)資管(guan)理、財務(wu)、法律等提(ti)供高效完備的(de)解(jie)決方(fang)案。

目前(qian)由國網電(dian)商公司牽(qian)頭建設(she)的(de)新能源(yuan)云平(ping)臺已(yi)(yi)在寧夏、新疆、吉林、山東、江蘇等14家省(sheng)級電(dian)網公司開展(zhan)了試點(dian)建設(she)。通過(guo)區塊(kuai)鏈(lian)技術應用，目前(qian)已(yi)(yi)有超20萬座新能源(yuan)光伏電(dian)站并(bing)網簽約、交易結(jie)(jie)算(suan)等信息上鏈(lian)存證(zheng)，數據超百萬條。同時，并(bing)網業務辦理(li)時限平(ping)均縮短(duan)16天，電(dian)費(fei)結(jie)(jie)算(suan)周期平(ping)均縮短(duan)4天。

目前國網(wang)已完成(cheng)區(qu)塊鏈(lian)在十大業(ye)務場(chang)景應用的融(rong)合，目前十大應用場(chang)景累計上鏈(lian)數(shu)據(ju)接(jie)近500萬條。

本文，筆者將結合區塊鏈(lian)技術(shu)在電力交易中的具(ju)體應用來(lai)(lai)深(shen)入(ru)探討未來(lai)(lai)的電力交易模式。

2016年年初，美國能源公(gong)司LO3 Energy與(yu)區(qu)塊(kuai)鏈(lian)(lian)技(ji)術企業Consen Sys率先在(zai)紐約推出了基(ji)于區(qu)塊(kuai)鏈(lian)(lian)技(ji)術的(de)微(wei)電網(wang)售(shou)電項目(mu)，在(zai)這個(ge)項目(mu)中，當(dang)地居民可(ke)以(yi)將自(zi)己過剩的(de)電力通過一種區(qu)塊(kuai)鏈(lian)(lian)原型進行出售(shou)。

這(zhe)(zhe)個(ge)交易(yi)是怎么完成(cheng)的(de)？原理其實很(hen)簡(jian)單(dan)，就是利(li)用(yong)(yong)網(wang)(wang)絡(luo)作為一(yi)種分布式的(de)機(ji)制(zhi)，在這(zhe)(zhe)個(ge)基礎上通(tong)過智能合約直接(jie)來(lai)出售單(dan)位電(dian)(dian)(dian)力。結算也可以(yi)直接(jie)通(tong)過美(mei)元進行交易(yi)。目(mu)前該項(xiang)目(mu)已成(cheng)功(gong)應用(yong)(yong)于光伏微電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)售電(dian)(dian)(dian)。

能源+區塊鏈發展前景可期

能源全面互聯網(wang)化(hua)是趨(qu)勢，區塊(kuai)鏈去中心化(hua)的(de)特征契合分(fen)布式能源的(de)特點，以區塊(kuai)鏈技(ji)術(shu)進步驅動能源革命，能夠構(gou)建新型的(de)能源交(jiao)易模式，能源行業是區塊(kuai)鏈技(ji)術(shu)落(luo)地(di)的(de)重要領域(yu)。

2019年5月，國網電(dian)商(shang)在國家(jia)電(dian)網報(bao)發文，提出(chu)了區塊(kuai)鏈在能源行業中的應用前景。

區塊鏈在能源領域可以干什么？

區塊(kuai)(kuai)鏈技(ji)術(shu)(shu)可(ke)以(yi)(yi)實(shi)現不同能(neng)源之間的(de)(de)相(xiang)互(hu)調度(du)，如火電與(yu)新(xin)能(neng)源之間的(de)(de)調度(du)，實(shi)現優(you)勢互(hu)補。區塊(kuai)(kuai)鏈因為(wei)具有(you)的(de)(de)記錄(lu)功能(neng)可(ke)以(yi)(yi)將數(shu)據資產化，在碳交(jiao)易(yi)領域，將碳資產數(shu)字(zi)化，并(bing)運用節點(dian)共(gong)享(xiang)和(he)可(ke)追溯的(de)(de)特點(dian)來使得碳交(jiao)易(yi)透明有(you)序。同時區塊(kuai)(kuai)鏈利用P2P技(ji)術(shu)(shu)，可(ke)以(yi)(yi)實(shi)現各(ge)類(lei)交(jiao)易(yi)信(xin)息和(he)數(shu)據的(de)(de)實(shi)時信(xin)任建(jian)立，提升交(jiao)易(yi)和(he)結算效率(lv)。

德國沒有中間商賺差價的交易模式：

在德國(guo)成立的(de)(de)Conjoule公(gong)司為可再生能(neng)源(yuan)的(de)(de)生產者和消費者開發了一個P2P市(shi)場。在這個市(shi)場平(ping)臺上，家中安裝(zhuang)光伏的(de)(de)用戶可以向(xiang)當地消費者出售(shou)剩余的(de)(de)電力，所有(you)交易會(hui)被記錄(lu)在區塊鏈(lian)平(ping)臺上。

他們(men)通過這一平臺為可再生能(neng)源的生產者(zhe)、消費者(zhe)以及能(neng)源所有者(zhe)開發一個點(dian)對點(dian)的交(jiao)易市場，摒除以往的中(zhong)間商交(jiao)易模式。目(mu)前該(gai)平臺正在(zai)兩個德國(guo)城(cheng)市進行試點(dian)，允許在(zai)家中(zhong)安裝太陽能(neng)光伏發電(dian)系統的用戶(hu)向當地(di)其他消費者(zhe)出售多(duo)余的電(dian)力。

這種(zhong)平臺的(de)優勢在(zai)于(yu)，它不僅(jin)是(shi)一個(ge)面向未來(lai)的(de)數(shu)字化(hua)能源調配系統，同時也是(shi)一個(ge)去(qu)中心化(hua)的(de)交易平臺，它的(de)交易方式更加靈活，消費體驗更好，用戶(hu)可以通過(guo)該平臺直接從鄰居處(chu)購買多余的(de)能源，而(er)不用經過(guo)任何(he)第三(san)方中心化(hua)渠道。

除了電力交(jiao)(jiao)易(yi)領域(yu)，區(qu)塊(kuai)鏈可(ke)以運用數據加密、時間戳、分布式共(gong)識等技術(shu)手(shou)段，可(ke)構(gou)建(jian)面向源(yuan)、網、荷、儲(chu)全鏈互動的(de)區(qu)塊(kuai)鏈能(neng)源(yuan)交(jiao)(jiao)易(yi)和(he)(he)監管(guan)(guan)，實(shi)現大(da)規(gui)模(mo)源(yuan)、網、荷、儲(chu)實(shi)時跟蹤記錄和(he)(he)精準管(guan)(guan)理。因為區(qu)塊(kuai)鏈算法(fa)保持數據不可(ke)更(geng)改(gai)的(de)特(te)點(dian)，可(ke)以管(guan)(guan)控風險和(he)(he)創造多樣化(hua)的(de)能(neng)源(yuan)金融資(zi)產組(zu)合形式。

目前電力市場化交易遇到制約

電力(li)交易(yi)(yi)市場化發(fa)展，現貨(huo)交易(yi)(yi)開(kai)始試(shi)運行(xing)。新一(yi)輪(lun)電改開(kai)啟，電力(li)交易(yi)(yi)市場化改革是本次電改的重點。目(mu)前全國已經建立34個電力(li)交易(yi)(yi)機構(gou)，包括2個國家級電力(li)交易(yi)(yi)中(zhong)心(xin)(xin)（北京、廣州）及32個省級電力(li)交易(yi)(yi)中(zhong)心(xin)(xin)。

2019年1-11月全(quan)國售電量54049億千瓦時，同比(bi)增(zeng)長5.9%。占經營(ying)性行業用電量達到58%。2016-2018年，全(quan)國電力市(shi)場化交易比(bi)重逐(zhu)年提高，累計的改(gai)革紅利超過1800億元(yuan)。

新一輪電(dian)(dian)改要求還原電(dian)(dian)力商品屬性，構(gou)建交易部分去中心化下“多賣方(fang)–多買(mai)方(fang)”的(de)競爭性電(dian)(dian)力現(xian)貨(huo)(huo)市(shi)場。但是電(dian)(dian)力現(xian)貨(huo)(huo)市(shi)場的(de)發展卻面臨諸(zhu)多制(zhi)約因素，電(dian)(dian)力現(xian)貨(huo)(huo)市(shi)場交易還需要更加智(zhi)能化、實時性和安全性。

電力(li)現貨市(shi)場強調(diao)交易的實時性(xing)和(he)自(zi)治性(xing)，而在(zai)現有統(tong)一調(diao)度計劃機制的制約下(xia)，很(hen)難做到電力(li)市(shi)場的快速(su)反應(ying)與實時交易，必須在(zai)部分遵循調(diao)度管理下(xia)給予(yu)市(shi)場較大的靈活性(xing)和(he)開放(fang)性(xing)即交易的自(zi)主化(hua)(hua)、智(zhi)能化(hua)(hua)和(he)部分去中(zhong)心化(hua)(hua)。

建(jian)立競爭性電力(li)現貨市場(chang)，需要加強電力(li)現貨市場(chang)交(jiao)易記錄、金融(rong)結算(suan)、運行數據(ju)的統(tong)一監管與安全防護模式，必須防止交(jiao)易雙方(fang)或(huo)者第三方(fang)入侵者篡改(gai)交(jiao)易數據(ju)或(huo)獲(huo)取隱私(si)數據(ju)，保證數據(ju)的安全、真實完(wan)整(zheng)和(he)可靠。

區塊鏈在電力市場化交易中可以解決什么問題？

1.區塊鏈技術下的電力現貨交易能夠實現實時調度交易及監管模型

電(dian)(dian)(dian)力(li)現貨市場的(de)運行受到(dao)多方面的(de)制約，對于發(fa)達地(di)區的(de)許多省(sheng)份而言，省(sheng)內(nei)電(dian)(dian)(dian)力(li)供(gong)小(xiao)于求，需從(cong)外(wai)省(sheng)調電(dian)(dian)(dian)，當省(sheng)內(nei)電(dian)(dian)(dian)價居高，省(sheng)外(wai)電(dian)(dian)(dian)價低廉(lian)時(shi)，省(sheng)內(nei)電(dian)(dian)(dian)力(li)的(de)銷售便會受到(dao)影響。而對于不(bu)發(fa)達省(sheng)份，省(sheng)內(nei)電(dian)(dian)(dian)力(li)供(gong)大于求，存在(zai)窩電(dian)(dian)(dian)現象，急需將多余電(dian)(dian)(dian)量輸(shu)出給發(fa)達地(di)區供(gong)電(dian)(dian)(dian)，但跨省(sheng)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)距離遠，損耗大，輸(shu)電(dian)(dian)(dian)配送費(fei)用(yong)的(de)產(chan)生也(ye)會造成(cheng)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)成(cheng)本(ben)增加。同(tong)時(shi)，目前的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)現貨交易主要采用(yong)大客戶(hu)直(zhi)購電(dian)(dian)(dian)，這是基于雙(shuang)邊博弈(yi)協商(shang)的(de)結果，并不(bu)是全局優協商(shang)方案。

基(ji)于政策補貼的(de)清潔能源消納方式不利于電力市場(chang)化的(de)長期(qi)發展。另外，電力現貨市場(chang)的(de)運行還存在雙側交(jiao)易安全問(wen)(wen)題、實(shi)時電力配送問(wen)(wen)題、售電公司的(de)選擇與(yu)政府監管問(wen)(wen)題以及(ji)實(shi)時電價計算問(wen)(wen)題等。

因為區塊鏈具有的(de)特征剛好可以(yi)彌補現貨交易中(zhong)的(de)問(wen)題(ti)：

1.去中心化——分布(bu)式儲存，無(wu)需第三方介入，實現(xian)人與人點(dian)對點(dian)交易和互(hu)動。

2.全球流通——只要有互聯網(wang)的(de)地方，區塊鏈資產就可以進行(xing)流通。

3.匿名性——在(zai)區塊(kuai)鏈網(wang)絡上(shang)只(zhi)能查到轉賬(zhang)記(ji)錄，但(dan)無法知道轉賬(zhang)人。

4.公開透明——可被全網節點審(shen)查，實(shi)現交(jiao)易的追溯(su)，實(shi)現全網數(shu)據(ju)同步。

5.信息不可(ke)篡改(gai)(gai)——數據信息一旦被寫入(ru)區(qu)塊中(zhong)就(jiu)會永久儲存不能更改(gai)(gai)撤銷。

6.自(zi)治性(xing)——共同(tong)維護整個區塊鏈(lian)信息的可靠和安全性(xing)。

區塊鏈(lian)中各節點地位相(xiang)等，不存(cun)在完全中心化的(de)節點，通(tong)過(guo)共識機制共同維護正常的(de)運行(xing)。

因(yin)此，在(zai)區塊鏈的架構下，電(dian)力現貨市場各節點按照時(shi)間順序協商達成現貨電(dian)價方(fang)(fang)案(an)(an)、輸(shu)配電(dian)路徑(jing)方(fang)(fang)案(an)(an)、交易優先級分配方(fang)(fang)案(an)(an)，提高(gao)了實時(shi)交易的公平性(xing)和有(you)效性(xing)。

另外，區塊鏈分布式數(shu)據存儲和可追溯(su)性也保障(zhang)了(le)現貨市場交(jiao)易(yi)(yi)的(de)完整性、不(bu)可篡(cuan)改(gai)，極大保障(zhang)了(le)交(jiao)易(yi)(yi)的(de)安全。

同時(shi)，由于現(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)主要針對日(ri)前、日(ri)內、數小時(shi)內的電能量(liang)交(jiao)易(yi)，相(xiang)對于區(qu)塊鏈每10min生成區(qu)塊的特點，實(shi)時(shi)性要求并不(bu)高，若(ruo)采(cai)取(qu)電力現(xian)貨(huo)市(shi)場(chang)的調度和交(jiao)易(yi)每小時(shi)協(xie)商形成共識的機(ji)制(zhi)，可以很好的滿足電力現(xian)貨(huo)交(jiao)易(yi)市(shi)場(chang)的調度交(jiao)易(yi)需求。

因此，區塊鏈(lian)架構下的電力(li)現貨交易能(neng)夠滿(man)足實時調度交易及監管。

2.區塊鏈可構建去中心化能源交易

隨著能(neng)(neng)源(yuan)行業(ye)變革(ge)和電(dian)力市場(chang)改(gai)革(ge)，售電(dian)市場(chang)不斷(duan)開放，以(yi)清潔能(neng)(neng)源(yuan)為代表的(de)分布式發(fa)電(dian)興起。

當前(qian)，在電(dian)力交易中(zhong)，尤其是在分布(bu)式能源、微(wei)電(dian)網等(deng)電(dian)費(fei)結算中(zhong)，由于存(cun)在著參與方(fang)較(jiao)多、峰谷電(dian)價(jia)不同、記賬、分賬、賬期(qi)等(deng)問題，一定(ding)程度上制約了(le)電(dian)力交易市場化(hua)發(fa)展。

在分布(bu)式(shi)能源(yuan)中(zhong)，需(xu)求側(ce)的用戶(hu)逐步(bu)開始扮演消費者和生產者的雙重角色，電力系統想要(yao)賦予需(xu)求側(ce)的用戶(hu)更多的主(zhu)動權，用戶(hu)卻因(yin)信息(xi)的不透(tou)明及繁瑣流程導致(zhi)的低效無法跟上能源(yuan)行業變(bian)革的預(yu)期步(bu)伐。

區(qu)塊(kuai)鏈(lian)技術的去中(zhong)心(xin)化(hua)、去信任化(hua)、透明性、公(gong)平公(gong)開性和分布性決策(ce)與當前能源(yuan)改革的需求(qiu)吻合。因此，借助區(qu)塊(kuai)鏈(lian)有望打(da)造一個去中(zhong)心(xin)化(hua)的電力市(shi)場(chang)，并促(cu)進分布式能源(yuan)的快速發(fa)展。