能在智能電網(wǎng)中打造分布式可再生電力的技術(shù)

2018年，全球能源領(lǐng)域內(nèi)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目迎來一波爆發(fā)期。

區(qū)塊鏈電力項(xiàng)目Eloncity，跳出早期入局電力行業(yè)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目普遍選擇的落地場景——點(diǎn)對點(diǎn)電力交易平臺的模式。

Eloncity力圖通過「采用分散式新能源社區(qū)供電+儲能設(shè)備」，興建社區(qū)基礎(chǔ)電力設(shè)施，逐步完成微型社區(qū)智能電網(wǎng)的組并網(wǎng)連接，從而建立去中心化的社區(qū)電力交易市場。在這個(gè)過程中，可以解決行業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力供需平衡，加速可再生能源發(fā)展。

大勢所趨：能源分布式

「新世紀(jì)的全球爭奪是能源與資源的爭奪。」這句流傳數(shù)十年的話并非一席笑談，也非危言聳聽。

在全球經(jīng)濟(jì)一體化背景下，能源價(jià)格波動對國際局勢、單一經(jīng)濟(jì)危機(jī)蔓延范圍所造成的影響已不可忽視。建立分布式（碎片化）可再生能源供給系統(tǒng)，是世界各國擺脫對稀缺能源過于依賴的辦法之一。

盡管在全球主要發(fā)達(dá)國家，電力消費(fèi)者可以自由地在電力市場上選擇性價(jià)比較高的電力生產(chǎn)商和電力經(jīng)銷商。但由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)采取中心化供電模式，且電力市場參與者較少、寡頭林立，輸變電相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。加上地方政府推進(jìn)可再生能源的方法缺乏永續(xù)的考慮，利益團(tuán)體因此爭斗費(fèi)率的制定方式，導(dǎo)致電力計(jì)價(jià)中間環(huán)節(jié)層出不窮，計(jì)費(fèi)規(guī)則混亂、網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用節(jié)節(jié)攀升。

此外，在傳統(tǒng)的零售電網(wǎng)絡(luò)供給中，電力的供應(yīng)和需求管理都采取集中預(yù)測式。顯然，根據(jù)時(shí)段、季節(jié)、天氣及文化背景，電力供求是具有實(shí)時(shí)動態(tài)差異的。但大多數(shù)電力供給系統(tǒng)只能提前數(shù)月，采取粗糙的價(jià)格差異來應(yīng)對電力配送問題，使得民眾無法智能用電，加劇峰谷效應(yīng)。

中心化的發(fā)、配、售電模式;粗糙的供需管理;花樣迭出的計(jì)價(jià)方式，無法實(shí)時(shí)精準(zhǔn)匹配的發(fā)電供需，形成了全球性的巨大資源浪費(fèi)和電能浪費(fèi)。

有介于此，實(shí)現(xiàn)去中心化的可再生能源供給，部署分布式可再生能源已成為各國深化能源競爭的大勢所趨。

這一趨勢為區(qū)塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，提供了可行性基礎(chǔ)與廣泛支持。在傳統(tǒng)的電力行業(yè)內(nèi)部，不少專業(yè)人士和利益相關(guān)方已開始思考，如何對中心化、具有壟斷性市場地位的電網(wǎng)，實(shí)施與時(shí)俱進(jìn)的現(xiàn)代化改造，引入新的電力業(yè)務(wù)模式。

如今，在分布式能源領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)探索、擁有落地硬件項(xiàng)目布局的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目，不僅得到了風(fēng)投與數(shù)字貨幣個(gè)人投資者的追捧，還能獲得跨國行業(yè)巨頭的支持。

區(qū)塊鏈的快速場景應(yīng)用：點(diǎn)對點(diǎn)交易環(huán)節(jié)

區(qū)塊鏈技術(shù)在目前電力能源領(lǐng)域所展現(xiàn)的應(yīng)用場景，體現(xiàn)在點(diǎn)對點(diǎn)交易環(huán)節(jié)。點(diǎn)對點(diǎn)交易能大大增強(qiáng)電力消費(fèi)者的購買自主性，反應(yīng)電能的實(shí)際價(jià)格，有助于電力消費(fèi)者理智用電，并降低網(wǎng)絡(luò)流量的復(fù)雜性。

這也是在2017年，早期入局電力行業(yè)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目普遍選擇的落地場景。Drift能源區(qū)塊鏈公司、Power Ledger、Conjoule、Grid+等項(xiàng)目，都通過籌建點(diǎn)對點(diǎn)式的區(qū)塊鏈電力交易平臺，邁出了入局電力領(lǐng)域的第一步。

現(xiàn)階段用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建的電力交易平臺，可以去掉電力交易環(huán)節(jié)中的中間部分。電力消費(fèi)者可以隨時(shí)自由切換到更清潔的能源供應(yīng)商，或者用電價(jià)格更有優(yōu)勢的電力供應(yīng)商。個(gè)人和企業(yè)能夠直接在類似的平臺上安全快速地進(jìn)行電力交易。

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠主導(dǎo)一整套分布式的能源交易、供給系統(tǒng)。將能源的生產(chǎn)者、消費(fèi)者直連起來，大幅度降低電力的交易成本，提升交易效率。這使得電力生產(chǎn)商、輸電網(wǎng)運(yùn)營商、配電網(wǎng)運(yùn)營商以及能源零售服務(wù)提供商得以在多個(gè)層級上進(jìn)行交易，簡化現(xiàn)有電力系統(tǒng)中復(fù)雜的多層次結(jié)構(gòu)。

區(qū)塊鏈技術(shù)在識別碳力、可再生能源電力的認(rèn)證方面，也能發(fā)揮其不可篡改的特性，直接對可再生電力進(jìn)行記錄，為可再生能源提供可信交易的便易度。

用區(qū)塊鏈技術(shù)建立電力交易平臺，在某種意義上說，是對現(xiàn)有電力交易市場的技術(shù)升級。這種升級能解決現(xiàn)有全球電力領(lǐng)域中心化傳統(tǒng)的一部分問題——交易行為更加扁平。

但在現(xiàn)行電力系統(tǒng)中，存在龐大、復(fù)雜的輸配網(wǎng)資源費(fèi)用計(jì)算。且要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和動態(tài)平衡，在信息采集方面要求粒度更細(xì)、采樣率更高。對數(shù)據(jù)量和計(jì)算速度有著很高的要求。顯然，目前區(qū)塊鏈技術(shù)的算力和交易速率，都難以支撐。

區(qū)塊鏈技術(shù)的深入應(yīng)用，智能使用能源與蓄能系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)去中心化可再生能源供電，避免低效管理導(dǎo)致的巨大能源浪費(fèi)，需要的不僅僅是一個(gè)虛擬的去中心化電力交易平臺。

是否能夠建立起「永續(xù)發(fā)展的社區(qū)可再生能源供需平衡系統(tǒng)」是考量區(qū)塊鏈項(xiàng)目是否能在能源領(lǐng)域獲得有價(jià)值、有潛力的發(fā)展基礎(chǔ)的規(guī)則之一。

如果要解決電力領(lǐng)域的核心問題——去中心化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)真正智能的供需電分配，杜絕電能和資源的無計(jì)劃浪費(fèi)。向分布式可再生能源的獲取邁進(jìn)，區(qū)塊鏈技術(shù)還需要對電力的具體使用場景進(jìn)行深入布局應(yīng)用。

為了保障全球電力設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，中心化的發(fā)電中樞和輸變電系統(tǒng)至關(guān)重要。迄今為止，世界各國都在智能電網(wǎng)方面進(jìn)行積極投入，希望可以從時(shí)間上有效隔離電能的生產(chǎn)與使用，以社區(qū)微型智能電網(wǎng)作為基本供給單元，逐步實(shí)現(xiàn)“社區(qū)包圍城市”的思路，顛覆現(xiàn)行電力系統(tǒng)通用的「供需瞬時(shí)平衡原則」，實(shí)現(xiàn)靈活用電和互動用電，為傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來革命性的變化。

智能電網(wǎng)是包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)和各電壓等級的有機(jī)整體，是一個(gè)完整的智能電力系統(tǒng)。想要在智能電網(wǎng)中達(dá)成靈活用電和互動用電，智能化使用多種能源是重要前提。要想智能化使用多種能源，則需要依靠現(xiàn)代儲能技術(shù)。

儲能技術(shù)，能夠從時(shí)間上有效隔離電能的生產(chǎn)和使用，將電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、布局、運(yùn)行管理以及使用等從以功率傳輸為主轉(zhuǎn)化為以能量傳輸為主。打破電力系統(tǒng)供需瞬時(shí)平衡的執(zhí)行原則。

簡單來說，儲能可以有效地實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)的需求側(cè)管理，發(fā)揮削峰填谷的作用，從而提高電網(wǎng)整體的運(yùn)行效率，降低供電成本。在突發(fā)自然災(zāi)害與人為造成的大面積電力崩潰的情況下，儲能設(shè)備能充當(dāng)應(yīng)急電源。此外，在調(diào)節(jié)多種發(fā)電能源所提供的電力輸出功率、提升可再生能源的利用價(jià)值方面，儲能技術(shù)有著很大的應(yīng)用空間。

在未來，分布式混合供電系統(tǒng)將成為全球主流。伴隨著不斷發(fā)展的新型能源技術(shù)，在分布式混合供電系統(tǒng)中，太陽能、小型風(fēng)能等可再生能源都將以分布式的方式向社區(qū)用戶提供能源。數(shù)以百萬計(jì)的社區(qū)微型智能電網(wǎng)也將成為分布式混合供電系統(tǒng)中的重要組成。

以社區(qū)微型智能電網(wǎng)作為基本供給單位，將有助于逐步擺脫對主電網(wǎng)的依賴。社區(qū)范圍內(nèi)的用電價(jià)格將獲得點(diǎn)對點(diǎn)的供需調(diào)配，同時(shí)也有利于分布式可再生能源的廣泛使用，真正節(jié)省地球資源。

顯然，在這一維度，區(qū)塊鏈技術(shù)將為全球打造分布式可再生電力智能系統(tǒng)提供更多的技術(shù)支持。