应用区块链技术打造新一代国家智能电网

    能源电力、公共交通、金融和信息通信等具有网络性、普惠性和高渗透性的基础行业面临重大发展机遇，基础行业数字化转型不仅为行业生态圈带来网络协同、资源汇聚和平台支撑等价值，也将为数字经济繁荣注入新的活力和动力。事实证明，区块链技术发展潜力巨大，将会与大数据、人工智能和物联网等技术一起，为建设更加有效、生态友好的新一代国家智能电网体系发挥重要作用。

    当前，能源革命和数字革命融合发展趋势日益明显，电网具有承载能源“四个革命、一个合作”的基础性枢纽地位，以能源流、业务流和数据流为载体的能源互联网将与数字经济紧密融合，为数字经济互联互通、为中国经济高质量发展作出新贡献。随着5G、物联网和区块链技术的不断发展和广泛应用，势必会推动国家能源电网领域的数字化变革，使智能电网朝着可交易能源的方向发展，使得生产者和消费者之间可以不借助于中心化的第三方直接进行能源交易，动态地平衡能源的供应和需求。

    众所周知，传统的电力系统正面临着新的挑战，分布式发电、分布式储能、电动汽车和智能用电设备等大量接入电网，用户也由单一的生产者或消费者向产消者转变，需要新的方法来完善电力的定价和分配，实现资源的优化和配置。而区块链技术能够通过算法建立分布式信任机制，非常适合于当前分布式电力系统的管理。区块链智能合约的强制执行能力（程序部署在区块链上，执行具有不可变、不可逆的属性），结合物联网的连接和感知能力，可实现连接设备自动监控、分析电网信息和自主决策的能力，构建起能源自主分配和交易的智能电网。

    应用区块链技术实现在分布式能源架构下的自主交易

    可交易能源的理念就是要在分布式的能源架构下实现生产者和消费者之间的自主交易，基于区块链智能合约技术可以使之成为现实：能源交易将以拍卖的形式进行管理，每一次的竞价都作为一个交易永久存储在区块链上，很难被篡改。能源拍卖以智能合约的形式通过透明的规则来定义，并以代码的形式存储在区块链上，对所有的参与方可见，智能合约通过机器执行，具有客观公正性和强制性。通过区块链的价值传输功能，结合央行的数字货币可以实现实时结算。可以看到，在能源交易的整个过程中，无需一个中心化的第三方干预，完全由分布式网络参与者自主决策完成，极大地提高了电网运营的效率。

    同时，电网中的每一笔交易对所有的参与者都是可见，可以方便解决可能的争端、异常检测和欺诈。不仅于此，还可以挖掘能源的使用模式，为电网的智能化运营提供支持。

    应用区块链技术实现交互能源的安全增强

    积极应用中的智能电表具有高连接性和强感知能力，可以监控物理电力系统，采集大量的信息，帮助能源提供者了解电力消费模式，从供应者的视角可以改进能源分配，从用户的角度可以发现和利用消费的机会。最新的智能电表模式可以支持客户管理自己生产的电能，例如通过自家的太阳能板生产的电可以在电网上交易，从而实现交互能源。

    但智能电表的计算能力有限，无法实现强有力的安全措施，可能会导致网络攻击，常见的攻击包括篡改数据、侵犯隐私和恶意控制等，影响了其广泛应用。因此，智能电表需要和区块链的智能钱包协作保护数据和交易的安全：一方面，利用将采集的数据存放在区块链上保存，保证数据的完整性、一致性、可用性和分布式控制，用户也可以跟踪数据记录及时发现异常；另一方面，会将智能电表的特定信息（供应商、型号和固件版本等）存储在链上，用来验证智能电表是否有安全漏洞，是否存在安全补丁，如果发送一个能源交易时对应的电表发现有漏洞，那么这个交易就会被标记无效，并将该智能电表进行隔离，取消其参与交易的资格，当厂商发现了新的安全漏洞时，并能够解决这个漏洞时，就会发布相关的补丁，并存储在专门的知识库中，并通过智能合约触发相关的电表进行固件更新，当智能电表完成更新并通过验证后又能够重返电网进行能源交易。当然，用户数据的上链会增加泄漏用户隐私的风险，这也是在实际实施过程中需要关注和解决的问题。

    应用区块链技术实现不同业务形态的策略部署

    实际应用中，通过区块链技术构建的分布式账本，提供了系统中所有数据完整一致的视图，消除了系统中的信息孤岛，实现了信息的高效流通，为系统中所有生产要素的高效配置提供了决策依据。通常在区块链上通过智能合约可以快速构建各种不同的分布式应用，为各种策略的实施提供强力保障，以快速应对不同业务形态。

    例如，随着电动汽车的不断普及，在电力系统中电动汽车可以变成储能设备，合理利用可以降低电力的生产成本，提高电网的健壮性。设计优化的充电方案可以最小化电网的电压波动和电动汽车用户的费用。为了实现以上目标，可以利用区块链技术设计一个分布式能源交易系统，通过智能合约设计一套竞价机制，激励参与者最大化他们的利益。可以在充电站和电动汽车之间构建一个去中心的竞争的环境，有效平衡供需的矛盾。

    总之，能源电力、公共交通、金融和信息通信等具有网络性、普惠性和高渗透性的基础行业面临重大发展机遇，基础行业数字化转型不仅为行业生态圈带来网络协同、资源汇聚和平台支撑等价值，也将为数字经济繁荣注入新的活力和动力。事实证明，区块链技术发展潜力巨大，将会与大数据、人工智能和物联网等技术一起，为建设更加有效、生态友好的新一代国家智能电网体系发挥重要作用。