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零伽壹深度解析:区块链技术在电力行业的应用展望

世界各地电力系统发展日新月异。一个多世纪以来,电力系统主要依靠化石燃料发电,并通过杂乱的电网输送给终端用户。公用事业只有一个简单的目标:以低成本提供可靠性高的电力。

但现在,各国政府有了新的追求目标。多数政府想要依靠不稳定的风能和太阳能来发电;一些政府还瞄准了电动汽车的高市场份额,因为电动汽车会对电网造成压力。让事情更加复杂的是,用户也在自我安装设备,从太阳能电池板到电池和智能家用电器,以此控制他们的生产生活用电。

公用事业努力稳定提供可靠的服务、满足新的政策目标、应对日益复杂的局面时,创新者们推出了一个公认的解决方案:区块链技术。区块链技术的支持者将其潜力比作是30年前的互联网。2017年,初创公司筹集了3亿多美元,将区块链技术应用于能源行业。但到目前为止,这种潜力还几乎没有爆发出来。7月6日,《人民日报》刊发信息,国家电网公司区块链技术实验室正式成立。实验室将以全方位服务国家电网数字新基建为出发点,将区块链纳入能源互联网技术框架,围绕区块链核心技术自主创新、多元业务创新应用、行业标准体系建设、知识产权海内外布局等重点建设内容,打造面向全行业、全领域、全社会赋能的开放型、共享型、创新型区块链技术实验室。

区块链技术基本概念

从科技层面来看,区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”,为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景,基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

区块链技术在电力行业的应用探索

1、泛在电力物联网建设

区块链的技术形态与国家电网公司的泛在电力物联网建设高度契合,能够推动上下游产业互信,实现数据高效共享,提升风险防范能力,有效解决泛在电力物联网建设过程中面临的数据融通、网络安全、多主体协同等问题。

2、电力支付结算系统在电力行业,电子支付系统主要是依托互联网将电费账务、电商销售等数据与各金融机构及第三方进行共享 。国家电网公司作为一家为社会公众提供能源服务的大型企业,电子支付是核心环节,是实现安全稳定交易的基础。无论是国网自有支付平台“电 e 宝”或者支付宝这类传统支付体系,其价值转移都需要依托清算中心进行银行间的数据交互,运营成本较高,区块链支付使交易双方直接进行数据交互,不涉及中介机构,极大地降低了中心化支付方式的系统风险,突破了互联网价值转移的局限。

3、涉密安全身份认证传统的身份认证依靠中心化机构来确认身份,所有身份信息都存到中心数据库中,很容易受到攻击和篡改。国家电网公司目前承担运维的信息系统 200 余个,各个系统运维标准、管理模式、重要性都不同,部分系统还包含较为敏感的用户信息和业务数据,身份认证体系一旦受到黑客攻击将造成严重后果。因此,若能运用区块链技术构建数字身份认证体系,借助其不可篡改的特点,会让信息验证变得更加便捷和可靠,基本解决了现阶段经常出现的信息泄露、网络诈骗等行为。

4、微电网建设 微电网由局部的电源和负载组成,通常与传统的广域电⽹(巨型电网)连接并同步,但也可以断开与广域电网的连接,形成「孤岛模式」,根据物理或经济条件⾃主运行。微电网真正的价值在于实现点对点电力传输和交易,以此实现分布式终端的物理价值(通过实时数据传输辅助⽤电供需策略)和经济价值。

5、全球能源互联网配置

全球能源互联网是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台。其突出的功能是可将风能、太阳能等各种一次能源转化为电能在电网中传输,可以连接各类电源和用户,实现电源资源和用电资源的优化配置。

未来的全球能源互联网中存在大量智能发、输、配、用及储能设备,系统的复杂性和不确定性剧增。参与主体之间各自独立且没有信任沟通机制,无法保证能源系统的供给和交易等行为自动执行,而区块链技术的出现,使能源互联网在技术层面的实现成为可能,大量发电和用电设备的数据可以全网收集、保存并持续追踪更新,同步实现全网资源的统筹调配和优化配置。

区块链技术在电力其他领域的应用展望

区块链技术除了能使日常交电费变得智能高效以外,也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,车主的资金安全也将得到保障。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。在电网业务跨境汇款转账、电网物资供应链金融方面,区块链技术也将带来巨大便利,减少业务运营的时间成本和消耗。

对于电力行业来说,区块链是一把双刃剑,面对区块链优劣势需要做的是扬长避短,用其所能,尤其是在这个技术经验和第三方的一些手段还不是特别成熟的时候,区域链子在小范围分布式能源、微电网领域内进行应用,在这个领域里进行的交易、透明化并不会带来全网的系统安全的风险,可以从这个初级阶段学习经验,随着逐步发展、逐步改革、逐步推进区块链的应用再陆陆续续可以再逐步扩大。但是值得肯定的是,区块链的相关技术在电网中的应用是值得期待的。

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