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IBM商业价值研究院:利用区块链增加电网信任

陈丹| 2020-3-13 10:32 阅读 3988 评论 0

全球能源部门正在不断加速从化石燃料向零碳能源模式的转型。然而,电网发展速度很难跟上能源转型速度。IBM商业价值研究院(BM Institute for Business Value)最近发布报告称,利用区块链为老化网格创造新活力:由新型灵活能源、区块链和其它新兴技术整合的模式或许能够解放当今过度集中的公共事业体系。

通过启用自动设备标识和在技术上引入信任层,区块链既可以提升能源转换能力,又可以增强网格灵活度,提高网格安全性能。

建立一个新型电力世界

当前的能源网格体系已经过时,且难以有所改进。这不仅阻碍了可再生能源的发展,还会招致安全风险。传统公共事业体系中,数量有限的大型可控电厂保证持续发电,按照从上向下的模式分配电力,以满足不同地区的电量需求。

能源业如何与IBM区块链合作推进电力业发展?

传统电力体系的高度集中化,使电网容易受到单点故障影响,系统故障、网络攻击或区域内其他故障(如受天气影响供电中断)都可能对不同区域产生不同程度影响。由于能源遭到切断,故各地区轮流停电。这种线性模型也使得电网运营商难于处理依赖于可再生能源的新能源供应,故可再生能源的使用效率大大降低。

准专业消费者数量增加

可再生能源的发展虽破坏了需求模式,扰乱了能源流动稳定性,但其并不是唯一使系统运行复杂化的因素。传统意义上只充当消费者角色的个人和企业,现在也越来越多地安装分散式能源设备发电。这些消费者(如太阳能电池板投资业主),都陆续向电网贡献或多或少能量,给自上而下型的公共事业体系造成新的压力。电网中任一地方发生中断,分散式电力供应便发生中断,从而实现电网重新控制电力;有时,即使准专业消费者(指使用专业标准电子设备的普通消费者)可以自己发电,但却不能使用自发电。

但事情并非会一直这样发展下去。未来,这些分散式能源体系可灵活提供能源;小规模电力供应能够满足当地电力需求,电网中断期间照例正常供电。这种分散式模型潜在好处多多。它可以通过消除单点故障提高电网灵活度,可以通过直接连接当地发电和用电提高工作效率,还可以降低传统电网基础设施成本、减少维护费用。

想要双向信任,该怎么做?

当今世界,为了参与公共事业网络,任何参与网格交互的设备都需大众周知,并经过机构认证。由于人工管理所有设备需要投入大量人力和物力,因此自动设备标识成为解决问题的关键。区块链支持自主权身份。这是因为,每项电网设备都可以以网络中唯一实体身份进行注册和认证,还可以监测设备在整个使用周期中的发电和用电情况。

从电网发展规律上看,分散式发电在规模上不可行。因为其需要公共事业公司和电网运营商以中间人身份验证并注册设备,促进并协调电网发电和消费者间的关系,确保电网稳定运行,正常发挥作用。然而,随着区块链技术的兴起,新型电网模式可能随之应用而生。在算法中自主执行验证方间单个交易的智能合约,可以独立促进设备间运行,协调设备功能,从而无需第三方介入。

有了区块链的协助,智能合约微型电网不仅可以促进、核实、执行合约(如从成千上万的太阳能电池板或充电电动汽车采集少量能量),还可以利用电网价格信号平衡电网波动,管理分散式发电及分散式用电需求。在欧盟,电动汽车和家用电池的已大规模成功实施,传输系统运营商TenneT不乏为行业代表。

区块链利用技术引入新型信任层,传统电网运营商确保设备正确连接,安全分配电力,消费者和准专业消费者最终可以获得其能源系统的所有权。(来源:能源区块链研究

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