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基于区块链技术的可再生能源配额交易机制的构想
发布时间:2019-09-30     字号: [小] [中] [大]

  随着能源互联网的发展,光伏、风电这类具有能源利用率高、污染排放低等优点的分布式能源已在世界各国受到广泛关注。2017年,国家发改委和国家能源局出台了《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》,鼓励分布式能源参与到电力市场中,提出建立分布式发电市场化交易平台。未来的电力市场中参与者的类型将变得更为丰富,生产者和消费者不再是互斥的关系,用户将更多地以产消者的身份参与到电力市场交易中。2019年5月16日发布《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》提出,按省级行政区域对电力消费规定应达到的可再生能源消纳责任权重(包括可再生能源电力总量消纳责任权重和非水电可再生能源电力消纳责任权重),以及各省级行政区域必须达到的最低消纳责任权重和超过即奖励的激励性消纳责任权重。

  这两个《通知》将极大地激活电力市场,首先分布式能源作为产消者成为电力市场的交易主体,参与电力交易市场的标的物为电力本身,由于风电与太阳能发电本身容易受到自然天气的极大影响,导致其供应曲线具有不稳定性与风险性,因此进入电力交易市场将引发电力期货或保险的介入。其次,因为分布式能源本身也是可再生能源配额的生产者,可再生能源配额将成为配额交易市场的交易标的物,这两个标的物可能并不一定一致。也就说,电力作为物理量的交割可以与一个电力消纳主体进行交易,而可再生能源配额可与另外一个可再生能源配额需求主体进行交割。这样两个相互交织与纠缠的市场其最重要的一个矛盾就是数据的可信与可追溯,并且电力调度的物理约束问题(电网通道),自然选择一种部分中心化而非完全去中心化的交易模式。

  传统的电力市场交易采用集中式模式,发电商和用户将报价数据传递给中心化交易系统,然后再通过集中撮合或者优化的方式进行匹配。但是,随着分布式能源的大量使用,这种中心化交易系统存在着以下问题:首先,交易的用户数量较多,交易数据量极大,建立中心化交易平台以及维护交易数据的成本很高;其次,交易中心信息安全程度不高,容易受到恶意攻击,数据被篡改后会造成严重后果;最后,交易中心存在信息不对称的问题,现在用户越来越重视隐私保护,而中心化交易系统难以保障用户隐私。为了解决这些问题,一些学者将目光放到了新兴的区块链技术上,提出使用区块链技术应对这些问题。区块链可以分为公有链、联盟链和私有链。通常人们所说的区块链指的是公有链,它是完全去中心化的,节点可以随时加入或离开公有链网络。联盟链是部分去中心化的,由各个组织机构共同管理,用户需要经过身份验证才能进入到联盟链网络中。而私有链类似于普通的数据库,并不适合应用到分布式能源交易中。在分布式能源交易领域,联盟链要优于公有链,原因为:首先,任何一个节点都可以加入到公有链网络中,不利于能源系统的监管,而联盟链具有准入机制,只有符合要求的节点才能加入到联盟链网络中;其次,公有链的隐私保护依赖于匿名机制,但公有链上传输的数据是公开可见的,而联盟链可以通过权限控制防止恶意节点获得这些数据;最后,在防止数据篡改方面,公有链通常使用PoW或PoS共识机制,其中PoW机制具有速度慢和能耗大的缺点,PoS机制则存在着马太效应的问题,而联盟链可以采用基于PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)或CFT(Crash Fault Tolerance)的共识机制,共识速度较快。最后,由于电力交易的中心调度的特点,完全去中心化并不可行。

  因此为了节约成本激活电力与可再生能源配额交易市场本身,可基于联盟链构建中国电力与可再生能源配额交易两个市场,促进分布式能源的消纳。


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