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区块链 新能源: 走进能源互联的新时代

来源:未知 作者:Flyaway 人气: 发布时间:2018-09-04
摘要:能源与人类生活息息相关,尤其在电气化时代,各种设备都需要消耗电力能源。 由于煤炭和石油等传统能源存在严重的污染问题且价格高昂,太阳能、风能等新能源在市场中日益占据重要地位。为了购买能源,人们需要进行交易,而交易方式同样会影响能源市场的结构。

能源与人类生活息息相关,尤其在电气化时代,各种设备都需要消耗电力能源。 由于煤炭和石油等传统能源存在严重的污染问题且价格高昂,太阳能、风能等新能源在市场中日益占据重要地位。为了购买能源,人们需要进行交易,而交易方式同样会影响能源市场的结构。新兴的区块链技术极大地改变了传统的交易模式。那么,当新能源遇到区块链技术时究竟会发生什么?本文就将向大家介绍基于区块链的新能源互联与交易模式。

 

 

太阳能发电量的快速增长

 

太阳能发电已成为一种成本最低的发电方式,其成本远低于化石、石油等燃料发电方式,因而太阳能发电量始终保持快速增长。相比于2016年,2017年全球太阳能发电量增长了26%,达到了99GW[1]。中国2017太阳能发电量达到52GW,占据了全球一半以上的太阳能发电量。2018年全球太阳能发电量将首次突破三位数,预计达到106GW [1]。

 

越来越多的家庭和企业开始安装太阳能发电设备。例如,美国加州要求该州新建住宅必须安装屋顶太阳能电池板。到2030年,加州将有一半的电能来自于可再生能源 [3]。以我们组所在的新加坡南洋理工大学为例,几乎每一座建筑的楼顶都安装有太阳能电池板(见图一)。

 

图一: 南洋理工大学建筑楼顶的太阳能电池板

 

太阳能发电设备的广泛安装将使得越来越多的家庭和企业具有发电能力。当一个家庭或企业的产电量供过于求时,剩余的电能该如何处理呢?一个自然的回答是:通过连接主电网将剩余电能卖给需要的用户。那么我们就需要解决如何进行能源交易的问题。

 

 

能源市场的交易模式

 

 

用户之间进行能源交易首先要解决市场模式的问题。一个最为简单的模式是将所有用户的剩余电能都卖给电力公司,电力公司再将收购的电能卖给需要的用户(如图二)。在这种模式下,用户之间不能直接进行交易,并且整个能源市场完全受电力公司的操控。例如,电力公司可以控制买入和卖出的价格,因而具有一定的垄断性。但是当存在多个电力公司进行彼此竞争时,则可适当解决价格垄断的问题。

 

图二:电力公司主导的能源市场

 

另外一种交易模式是点到点的交易模式。用户之间可以进行自由的匹配,决定将电能卖给谁,或者从哪里购买电能 (如图三)。同时,用户之间可以进行价格协商,达成双方满意的价格。此种模式具有更高的灵活度,是一种自由化的市场模式。电价将不再受单一机构的控制,而取决于供需关系。用户可以以低于市价的价格购买电能,从而减少开销。同时,在利润的刺激下,一些用户将会更多的部署太阳能发电设置,从而进一步扩大可再生能源的使用。

 

图三:点到点的交易模式

 

那么,如何才能实现这种点到点的能源交易模式呢?目前新兴的区块链技术为该模式提供了一种完美的解决方式。

 

 

基于区块链的能源交易

 

 

由于能源的多样化,更多的用户可以采用风能和太阳能等方式发电,并进行能源交易。电力市场将从单一的卖方市场变成多方之间的自由交易市场。买方和卖方之间共同维持供需的平衡关系和价格的浮动。图四展示了这一理念,太阳能、风能、传统能源都通过主电网进行电力传输,而用户之间采用区块链技术进行能源交易。

 

图四:基于区块链的能源交易模式

 

区块链是一种完全的P2P技术,所有节点之间共同维护数据的有效性和真实性,从而保证用户之间交易的可信赖性。因而,不管从交易模式还是交易平台的技术实现上,基于区块链的能源交易都实现了P2P模式。并且通过区块链技术,买方和卖方之间可以采用智能合约(smart contract)的方式预先设定价格和供需量。根据智能电表测量到的实际用电量,智能合约可以自动根据预先制定的协议来保障交易的完成,并进行数字货币的转账。

 

 

 

社会影响力

 

通过基于区块链的能源交易,能源市场将变得更加自由、开放。由于多方的竞争,用户有望享受到价格更低的电力服务,同时可以促使更多用户部署太阳能电池板进行盈利。该技术可提高用户利用分散的绿色能源进行发电的积极性,减小碳排放量。同时,用户之间进行电力供给也可减小电能在远距离传输中造成的能量损耗,提高电能的使用效率。

责任编辑:Flyaway