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区块链在综合能源处事的应用前景

随着能源结构加快转型和电力体制改革进程的加速,以及智能电网、智慧能源、能源互联网等能源利用形态的快速发展,国家电网公司提出了“做强、做优、做大”综合能源服务业务,推动公司由电能供应商向综合能源服务商转变的发展思路,并将综合能源服务列入主营业务和新的利润增长点,力求进一步推动“以电力为中心枢纽”的综合能源服务模式的发展。综合能源服务的发展模式主要分为两大类:1)产业链延伸模式,多能源系统的规划、建设和运行,实现能源高效转化与利用;2)“售电+综合服务”模式,综合服务商业模式下涵盖用能设计、规划,为用户提供能效与节能服务等增值类业务,形成电能转化为主的能源交易。其中,第二类模式围绕电能交易与能源增值服务,与第一类模式相比产业基础要求较低,因此“售电+综合服务”模式作为现阶段综合能源服务的主要发展方向。而电网公司在开拓综合能源服务市场方面具有天然的优势,如:仍处于垄断地位的输配电网、承担社会责任的大量自有售电公司、海量的用户资源和用电数据、大量技能娴熟和经验丰富的工程人员、强大的工程设计和建设能力、完善的管理体系等,都可以很好的支撑综合能源服务工作高质量和高效率的开展。
 
虽然综合能源服务市场巨大,以此为契机有利于进一步推动电网公司的资源优化配置和企业经营模式的转型,提升企业的社会竞争力。但随着我国电力体制及电力市场的改革深入,由电力节能公司转变而来的综合能源服务公司也面临着巨大的经营压力,其问题既在于市场经验的不足和市场激烈竞争的局面,也由于“源-网-售-荷”全环节的增值业务覆盖下业务类型多、客户需求差异大、协商机制和交易模式多样化、交易的安全性和服务实时性要求高、运行体系管控难度大、社会对电网企业可信度要求高等问题。因此,需要研究如何建立综合能源服务的市场运行与可信管控机制、综合能源与综合服务的运行匹配机制、电网供电主业务与其他增值业务的协调机制,从而进一步构建好综合能源服务的运行管控体系,提升综合能源服务协商机制的高效性、交易的安全性和服务实时性,确保各类用户对综合能源服务企业和相应业务的满意度和信任度。
 
综合能源服务是覆盖全电力环节、全业务类型的全新增值服务类型,需要结合现有运营经验,采用新的模式、新的技术、新的方法来实现新的突破。而云计算、大数据、区块链等关键技术支撑着融合了分布式及微电网技术的新型综合能源服务模式的开展。其中,区块链在智能合约、分布决策、协同自治、拓扑形态、交易监管等方面与综合能源服务的需求有着天然匹配性,通过区块链技术可以保障综合能源服务信息的准确性和及时性,提高服务质量和服务效率。文献构建了基于区块链的电力现货实时调度交易与监管模型;文献提出了基于区块链技术的电力需求侧响应资源交易整体框架;文献设计了基于区块链技术的能源互联网架构模型,融合智能合约于能源交易互联网,构建协同模式;文献分析了异构区块链技术在多能系统中的应用,为探讨基于区块链的综合能源系统提供了理论参考。
 
以上文献在电力现货交易、需求响应、电力信息融合和多能系统等方面开展了区块链技术与电力系统业务应用的匹配性研究,有利于将区块链技术引入到综合能源服务体系的建设中来。但由于综合能源服务工作的开展时间相对较短,尚缺乏较为深入的分析阐述综合能源服务运行体系、以及区块链与综合能源服务体系融合应用的研究。
 
因此,本文紧扣综合能源和综合服务两大任务,从供能、用能和服务三个方面构建基于区块链技术的综合能源服务模型,分析综合能源服务主体节点的功能以及综合能源服务过程中节点间信息流与能量流的交互模式和协商共识机制,并基于“多链”构建以能源、电网(特指其包括电力综合能源服务公司和自有的售电公司)、售电公司(特指民营类型)、用户等不同类型节点间的区块链网络架构和链间交互通信链路,保障区块链支撑的综合能源服务体系协商机制运行的高效性、交易安全性和服务实时性。
 
1   综合能源服务场景分析
 
1.1  两大任务—综合能源与综合服务
 
为进一步完善能源互联网中综合能源服务的商业模式,构建多能互补下的“售电+综合服务”应用场景,以及打造以电为中心、跨域平衡、绿色智能的区域能源互联网体系,需要以电网公司为研究对象,探讨电网转型的支撑技术与服务模式,从而扩展综合能源服务业务,引导用户节能减排,形成以电网公司为主、民营售电公司为辅的综合能源服务公司体系,构建一个安全、稳定、可信的综合能源服务模式。
 
综合能源服务围绕供能、用能和服务三个方面,是将能源销售服务、分布式能源服务、节能减排与需求响应服务等三大类组合一起的能源服务模式,涉及综合能源和综合服务两大任务,其基本特征是综合、共享、高效、互联和友好。综合能源和综合服务作为综合能源服务的两大任务。其中综合能源是由传统能源供应商依托传统能源供应的基础设施优势向以冷、热、电、气等多联供方向发展,实现多种能源相互转化、分配、存储和消费,实现供能与用能多元化的新能源体系。综合能源对于提升能源利用效率和可再生能源应用比例具有重要意义。而综合服务是能源供应商向综合能源服务商转变,依托自身技术优势及配售电改革政策,形成一种新型的为满足终端客户多元化能源生产与消费的能源服务商业模式,具体涵盖能源规划设计、工程投资建设、多能源运营服务、投融资服务、购售电业务、数据交互业务、设备诊断、能效检测等方面。二者共同构建了“以客户为中心、横向多源互补、提高综合能源利用效率”的综合能源体系,也是紧密遵循电力市场改革与能源结构转型的国家政策,更加强化电源端与电网侧的实时协同调度机制,优化和提升电网公司和民营售电公司的综合服务水平。
 
1.2  综合能源服务模式分析
 

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