区块链是如何帮助社区控制能源供应的呢?

权永杰 来源:能源舆情 编辑:jianping 区块链能源

随着太阳能电池板、风力发电和电池存储等成本的下降,个体家庭和消费者越来越多地选择自己发电,对电网的依赖程度也越来越低。这种情况使得能源系统越来越分散,从而有助于将大型公用事业公司掌控的市场势力转移到个人“产消者”(prosumers)身上,即自己发电的消费者。


这些开发成果促进了世界各地社区能源项目数量的迅速增加。项目内的家庭生产、储存能源,并相互交换。仅在苏格兰,主要的社区能源咨询小组就列出了300多个能源项目。


一些研究英国能源未来发展的学者们对这些社区能源模式的潜力越来越感兴趣,比如苏格兰东北部的芬德霍恩生态村(Findhorn ecovillage),那里有节能型住宅、太阳能电池板阵列和风力机。


一般情况下,这类项目通过微电网实现生产者和消费者之间的能源交换,为社区提供服务,增强当地应对未来能源供应冲击的弹性。家庭用户可以从其邻居的太阳能电池板或社区的风力机那里购买过剩的可再生能源。


使用区块链交易电子


区块链是比特币等加密货币领域中最为著名的技术,但越来越多的社区能源系统开始探索这项技术的潜力。区块链可以当作数字记录器,用来追踪能源和货币交易,其中并不需要公用事业公司充当可信中介。


简单来说,区块链是一份记录交易的共享日志,交易的副本由多方共享,并形成分布式账簿。这些账簿以相互连接的信息块链条的形态存在,并且不断扩展(因此得名“区块链”)。每个新增区块都包含前一个区块的哈希指针和加密哈希值,从而形成链表。这便确保了区块链是防篡改的,因为任何一方都不能在不被所有方检测到的情况下修改之前写好的区块中的信息。

 


区块链的工作原理类似于数字账本,用来记录货币和能源转移


在能源领域,区块链有望实现“真正的电子交易”。在这种交易之下,所购能源消耗时,其具体的发电机、电池或存储单元等信息都可以追溯到。这与消费者从“无碳”公用事业公司购买能源不同,后者的能源来源是可再生发电机,如海上风力发电厂。但实际上,由于电网的限制,这种做法并不那么有效,高峰时段的需求往往只能从附近燃烧化石燃料的传统发电站来满足。


相比之下,将区块链纳入社区能源计划可以让消费者直接从邻居的太阳能电池板或本地存储设备购买电力。如果邻居的太阳能电池板不能在需要的时候提供电力,它还提供了具体选择——例如,它可以延缓一部分供电量,直到当地生产的可再生能源能够再次使用。这不仅减少了碳排放,也保证了社区的能源收入。


智能能源需要智能合约


区块链实现这一过程的主要方式之一是借助智能合约—消费者可以与能源生产商达成P2P能源供应协议。一旦达成一致,一种算法将自动执行条款,并监管能源和货币交易,而不需要一个可信中心权威机构。


例如,用户可以在任何给定时间内选择从他们喜欢的邻居家的太阳能电池板上购买能源。如果能源出售邻居的智能电表与区块链相连,就能自动检测出生产或输出了多少能源,并记录这些信息以及相应转账金额。此外,还可以记录该邻居与多少人签订了合约,以防止重复计算。

 


区块链技术需要克服的一个关键问题是,区块链产生的浪费问题是出了名的,这是它在加密货币开采中应用的结果—巨大的电力消耗。据估计,单是比特币网络,每年运行所需的能源就相当于爱尔兰的消耗总量。


这是因为,在缺乏中心权威机构参与的情况下,通过一种叫做“工作量证明”的机制来确定哪一方可以在链条上写入新的区块。近年来,研究的重点转向了更快、更节能的共识机制,比如权益证明或权威证明。


区块链是一项非常具有发展前途的技术,但想要开发出真正的分散能源系统,需要进行多方面的研究。可以想象,在未来,由区块链和人工智能(AI)技术支持的软件可以代表我们谈判智能能源合同,但对社区和气候来说,实现这种转变的速度还尚且有待提高。

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