区块链技术在能源物联网领域的发展与应用综述

区块链作为新一代的信息技术正在蓬勃发展,其技术特点与能源物联网的基本特征相辅相成,有望在能源物联网领域发挥重要作用。为此,介绍区块链的基本概念、技术架构与发展阶段,分析区块链技术与能源物联网的契合度;针对区块链技术在能源物联网中的应用,从市场交易、运行管理和系统安全3个方面总结现阶段能源区块链技术的发展现状,包括电动汽车充电、微电网、区域能源交易、电网管理、综合能源服务等方面的应用研究情况;对比分析不同能源区块链开发平台的优缺点,对能源区块链的发展提出完善国家能源政策、加强能源领域立法工作、增强能源区块链在社会上的关注度等建议,为能源区块链的理论研究和应用实践提供参考。     

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。     

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。     

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。     

区块链在能源领域的价值、应用场景与适用性分析

在能源领域跨区互联、多能互补和数据互通的发展趋势下,区块链有望在能源系统中发挥重要作用。首先,文中从区块链价值出发,阐述了区块链技术在能源领域的应用价值,探讨了公有链、联盟链和私有链这3类区块链在能源领域的适用性,归纳了区块链在能源领域的4类应用场景和相应的工程应用。然后,介绍了当前主流能源区块链平台,阐述不同区块链平台在技术架构上的差异。最后,提出了对能源区块链的发展建议。     

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。     

综合能源系统现状与展望

综合能源系统是我国当前能源发展的一个重要领域.对综合能源系统的定义、各国在综合能源系统方面的研究方向、综合能源系统的具体应用、以及区块链与综合能源系统相结合的展望进行了描述、汇总和分析.     

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。     

能源区块链离散状态事件驱动仿真方法

区块链技术在能源领域具有广阔的应用前景，能源区块链的工程应用正逐步推进。现有能源区块链仿真方法仅能仿真小规模系统，且难以灵活测试能源区块链参数对运行效率的影响，无法分析含大规模节点的能源区块链性能。该文首次引入离散状态事件驱动仿真思想，提出灵活高效的大规模能源区块链仿真方法。首先，构建面向离散状态事件驱动的能源区块链仿真模型，仿真能源区块链节点和网络的核心功能。随后，设计了能源区块链的离散状态事件集和事件调度时序规则，驱动仿真模型动态运行。最后，开发了能源区块链仿真器，选取大规模分布式能源点对点交易场景验证了所提方法的有效性及仿真效率。结果表明，所提方法能够灵活高效地仿真大规模能源区块链，既可以验证智能合约的有效性，同时为能源区块链的参数配置提供仿真数据支撑。     

Energy innovations through blockchain: Challenges,opportunities, and the road ahead

As a secure distributed ledger, blockchain has attracted a great deal of attention over the past decade. The power sector is not an exception to this phenomenon and industry leaders are looking into different ways to create value through this technology. Blockchain is a powerful enabling technology for decentralization of the energy systems of the future. Although this technology can be applied to a wide spectrum of applications in the power sector, many challenges and limitations are still needed to be addressed before its full implementation into grid operations. This paper presents energy innovations through the blockchain technology and addresses the barriers that preclude the power sector from large-scale, full-scope adoption of this technology. The emerging blockchain trends in near future will be further discussed and its potential in facilitating a secure, decentralized energy trading platforms will be investigated in this paper.     

基于区块链的光伏微电网交易的博弈模型研究

建立能源互联网交易体系能有效促进新能源特别是分布式能源大力推进,有利于促进我国能源转型结构升级。区块链技术作为一种新兴技术,在金融领域的初步应用显示出的灵活、开放、去中心化的特点可转接到新能源领域。为实现分布式光伏电站的区块链电力交易,结合分布式光伏发电非随机平稳特性、分散性特点,引入不完全信息博弈模型,搭建光伏微电网的区块链交易模型。综合考量用电成本,根据现实运维的光伏微电网,率先引入实际算例进行分析,为能源互联网,特别是研究基于区块链的分布式发电交易模型提供参考。     

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。     

区块链技术在电力交易中的应用与展望

区块链技术作为分布式记账技术,为能源互联网中的多方协作场景提供了信任基础,在能源互联网中的电力交易等领域已有一些应用尝试。首先,文中回顾了区块链技术在电力交易中的理论研究情况,总结了其在分布式能源交易、产权登记、商品溯源、交易信息共享等方面的工程应用现状。然后,基于区块链的应用价值模型和中国电力市场的发展需求,展望了区块链技术在电力批发市场、电力零售市场、分布式发电市场化交易、电力衍生品交易、源荷互动电力交易、市场主体信用评价等中的应用。最后,分析了区块链技术在实际应用中面临的运算性能、存储容量和信任构建等潜在问题,给出了针对性的解决思路。     

基于匹配理论的分布式能源交易区块链分片技术研究

以区块链为代表的去中心化技术因其突出的可靠性和安全性已被广泛应用于分布式能源领域。区块链分片技术可以克服传统区块链系统低吞吐量、低可扩展性的性能缺陷,然而现有区块链分片系统大多采用随机分片模式,没有考虑系统中节点的能力差异以及分片的安全隐患。为了解决这类问题,文中提出了一种在分布式能源交易场景下区块链分片的匹配算法,该方法充分考虑了分布式能源交易中节点对节点间电气距离和分片内交易数的偏好,以降低能源传输损耗和交易成本,同时考虑节点信誉值,以反映其过去在交付承诺能源方面的表现,保证分片的安全性,并将问题抽象为具有外部性的多对一匹配模型进行求解,最后通过仿真实验验证了所提出的区块链分片方法优于传统的分片方法,具有良好的应用价值。     

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。     

能源区块链的典型应用场景分析及项目实践

区块链作为一种新兴的基础架构与分布式计算范式,具有去中心化、公开透明、不可篡改、可追溯等特点,与能源互联网的开放、对等、互联和共享特征相符合,有望推动能源互联网的进一步发展。首先详细归纳了能源区块链的研究现状,具体在分布式能源交易、阻塞管理与辅助服务、需求响应服务、碳排放权认证与绿色证书交易、数据管理与信息安全以及能源数字代币的发布与投资6类典型应用场景展开。其次,总结评述了每种应用场景对应的典型能源区块链项目。最后,对能源区块链在我国的发展前景进行了展望,并提出了相关的发展建议。     

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。     

区块链在分布式电力交易中的研究领域及现状分析

国家发改委、能源局陆续指出:要全面放开经营性电联用户发电计划,支持中小用户参与市场化交易,健全全面放开经营性发电计划后的价格形成机制。行政引导市场,市场发展技术,基于区块链技术的电力交易研究迎来了前所未有的行政和市场机遇。区块链以分布、公开、不可篡的区域共治模式,为社会和市场提出了一套全新的商业解决方案。该文依托区块链技术,探讨了基于分布式交易的电力交易市场、产消者以及相关服务产业的需求和行业现状,分析了区块链电力交易的发展趋势;归纳了电力交易领域区块链追求创新实验的主要方向,研究了电力交易区块链的总体架构设计创新、电力交易场景应用创新和区块链性能提升研究创新等内容;最后通过文献综述和百余个区块链电力交易系统实施案例,梳理了区块链技术在电力交易行业面临的挑战与应用前景。以期通过该文综述对分布式电力交易领域的未来研究有一定贡献。     

区块链技术在能源电力行业的研究及业务应用综述

能源电力行业具有参与主体多、业务流程长、分布区域广等特点,导致数据孤岛严重、信用传递困难以及交易风险突出等问题。区块链具有公开透明、可追溯、防篡改、去中心等技术特性,使其在能源电力行业的广泛、深入应用成为必然趋势。文章首先分析了区块链技术在能源电力行业的适用性,进而提出了一种能源区块链应用体系架构;然后,在对现有研究进行梳理总结的基础上,详细介绍了2020年初已经落地的典型业务应用场景,针对每个场景描述了基于区块链技术的业务架构及应用成效;最后,对业务应用场景的发展前景进行展望和分类,分析了当前区块链在能源电力行业落地应用中存在的问题,并提出了针对性的发展建议。