習近平總書記對新能源發(fā)展提出了新的明確要求，要最終實現(xiàn)碳達峰、碳中和“3060”目標，就需要加快構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng).其中，提高綠色能源消納能力和促進碳排放權交易對于實現(xiàn)雙碳目標有重要作用.實行可再生能源配額制度及其衍生的綠色電力證書(簡稱綠證)交易制度可以促進清潔能源發(fā)電企業(yè)提高收益，而碳排放權交易制度會增大傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)的減排壓力，因此將進一步促進清潔能源發(fā)電企業(yè)參與市場競爭，有利于促進我國綠色能源消納，實現(xiàn)低碳電力.

低碳電力的實現(xiàn)需要精準計量碳排放量，電力是碳的重要評估途徑.因此，精確實時的碳排放流感知可為低碳電力提供數(shù)據(jù)支撐.精確的碳計量可以幫助測算能源使用效率和二氧化碳排放效率，完成碳責任的分攤，實現(xiàn)節(jié)能減排，促進能源結構轉型和經濟協(xié)調發(fā)展.而目前碳源計量方法存在以下弊端.

(1) 不夠精確.目前碳計量多按照區(qū)域層面計算，一片地區(qū)劃定一種排放因子數(shù)據(jù)，不適用于更精細的配電網(wǎng)及微網(wǎng)結構.

試驗采用三因素隨機區(qū)組設計，針對貴州高海拔地區(qū)，苜蓿推廣時間短，良種良法不配套等問題，研究氮磷鉀配施對紫花苜蓿生產性能和營養(yǎng)品質的影響，探索貴州高海拔區(qū)域紫花苜蓿單播最佳的施肥量和栽培方式，為貴州高海拔地區(qū)紫花苜蓿栽培提供一定的理論依據(jù)。

(2) 不能提供用戶側的碳排放強度數(shù)據(jù).目前碳計量集中在區(qū)域或發(fā)電側，未能體現(xiàn)用戶的作用，如何進行更有效的碳責任分攤仍有待研究.

(3) 不能反映電力網(wǎng)絡傳輸過程的碳排放.基于一次能源的方法只能計算點排放源，無法考慮到網(wǎng)絡，因此不能將網(wǎng)絡的二氧化碳網(wǎng)損分攤到用戶和發(fā)電側.

(4) 基于歷史數(shù)據(jù)的方法未能采用更加實時的數(shù)據(jù)，未能體現(xiàn)實時的碳排放流計算特點.而目前關于考慮實時數(shù)據(jù)的研究也未能考慮缺失量測、多量測混合周期數(shù)據(jù)的融合、壞數(shù)據(jù)以及虛假數(shù)據(jù)注入攻擊等實際應用情景.

此外，參與碳交易的主體將會越來越復雜，因此考慮微網(wǎng)、配網(wǎng)里的用戶碳排放計量也是當前研究熱點.而電力消費是導致碳排放的源頭，電網(wǎng)則可以有效引導碳排放的流動，因此精確的碳排放計量方式還會為電網(wǎng)規(guī)劃、配網(wǎng)重構等提供數(shù)據(jù)支撐，為低碳電力調度提供決策方案.低碳電力市場的發(fā)展也可以參考碳流追蹤的計算結果，從而可以根據(jù)各節(jié)點消耗的綠色電力占比和碳排放權來實施差別電價鼓勵綠電上網(wǎng).

目前，區(qū)塊鏈技術具有去中心化、多方參與、公開透明、可追溯、防篡改等技術特點，在全球范圍內引起了廣泛關注.在推動電網(wǎng)轉型發(fā)展過程中，區(qū)塊鏈技術契合了分布式數(shù)據(jù)管理的發(fā)展需要，將區(qū)塊鏈與電網(wǎng)業(yè)務結合，有利于促進電網(wǎng)生產管理和運營方式向智能化、網(wǎng)絡化方向轉型，對于電網(wǎng)產業(yè)結構調整具有積極作用，可以有效地運用在電網(wǎng)綠證交易與碳資產數(shù)據(jù)管理中.

本文首先介紹了綠證制度和碳交易的研究現(xiàn)狀，從綠證交易制度和碳排放權交易制度兩方面分析當前的實施現(xiàn)狀；其次分析區(qū)塊鏈關鍵技術在綠證交易和碳資產管理中的應用；從綠電溯源方法、綠證交易方案、碳交易市場模式、綠證與碳交易聯(lián)合市場4個方面展開區(qū)塊鏈關鍵技術的適用性分析；再次分析目前國內外碳計量方式的具體數(shù)學模型以及適用于區(qū)塊鏈技術的數(shù)據(jù)可用性；最后對碳計量方法的未來研究方向進行展望.

1 綠證制度和碳交易制度的研究現(xiàn)狀

1.1 綠證制度實施現(xiàn)狀與效果

..綠證制度的實施現(xiàn)狀 從2017年開始，政府逐步出臺可再生能源電力配額(簡稱配額制)和綠證認購的相關政策，目的在于用市場化方式完成對原有可再生能源補貼政策的替代，激勵可再生能源產業(yè)發(fā)展.配額制是目前提及較多的一種激勵政策，其使得承擔配額的主體包括發(fā)電廠商、電網(wǎng)公司以及用電用戶必須生產、銷售和使用超過給定最低比率的可再生能源電力.

而綠證交易制度的實行旨在確保配額制能夠有效地展開.綠證作為市場消納可再生能源的憑證，具有貨幣的交易屬性.交易過程中，可再生能源的發(fā)電廠商通過銷售綠證來獲取補貼，需要履行配額義務的主體通過購買綠證來完成消納指標.綠證交易與配額制關系密切，受政策影響和價格機制的共同影響.

在國外，綠證制度已有一段發(fā)展歷史.在美國，綠證交易制度的有效實施可以提升可再生能源的裝機容量，促進新能源消納.自2000年以來，美國有60%的可再生能源發(fā)電量來自于各州配額制的出臺和綠證市場的建立.此外，綠證制度也會因政策的不確定性而具有一定實施風險，例如羅馬尼亞受2013年國內經濟危機的影響和電能價格的調整，可再生能源配額下降使得市場上綠證溢出，價格下跌，可再生能源的發(fā)展幾乎停滯.不合理的綠證制度設計也會導致綠證價格波動，從而影響具體應用效果.

談判開始后，俄國堅持以中國常駐卡倫為界，想占領卡倫之外之地。明誼雖據(jù)理駁斥，未予同意。同治二年(1863)3月下旬起，俄國西西伯利亞總督出動俄兵，向中國西部境內縱深地帶推進，直指塔爾巴哈臺、科布多、齋桑淖爾和伊犁等戰(zhàn)略要地。

截至2020年2月，我國累計風電綠證核發(fā)量、掛牌量和交易量分別為 23 315 779、5 607 607、36 277 個，掛牌率為24.19%，交易量總占比為0.16%；累計光伏發(fā)電綠證核發(fā)量、掛牌量和交易量分別為 3 845 828、544 811、161個，掛牌率為14.2%，交易量總占比為0.004%.由此可見，我國缺乏強制性和激勵性措施的自愿綠證交易，市場的積極性嚴重不足.為此，亟需在全國范圍內實施強制性綠證交易.

..綠證制度對電力系統(tǒng)的影響 可再生能源配額制的提出和引入旨在緩解清潔能源消納矛盾，提高清潔能源在能源消費和供給中的比率.近年來，國內外學者針對可再生能源配額制和綠證交易機制對電力系統(tǒng)的影響展開了一系列研究，主要集中在以下幾個方面.

(1) 機制的設計等理論系統(tǒng)搭建.文獻[7]采用系統(tǒng)動力學理論，從長期角度在可再生能源動態(tài)模型中考慮配額制的影響，描述其發(fā)展過程中多種因素互相影響的過程.文獻[8]基于配額制政策的指導方向，將年度風電消納分發(fā)至各個區(qū)域電網(wǎng)，再向下直到各省級電網(wǎng)，從技術和經濟角度提出一種多尺度的可再生能源消納體系.

(2) 激勵電力市場的需求和供給.文獻[9]基于配額制設計了國家可再生能源市場的出清機制，研究結果表明該機制可以激勵促進可再生能源發(fā)電預測水平.文獻[10]將現(xiàn)有固定電價制和配額制相結合，提出一套兩種制度協(xié)同發(fā)展下的電力市場均衡模型.文獻[11]考慮制定一個綜合能源發(fā)售電商的競價策略，既可以通過配額制考核，又可以規(guī)避風電不確定性和差調度性帶來的風險.

(3) 對優(yōu)化調度的影響.文獻[12]研究了配額制的實施對風電調度計劃的影響，研究結果表明較高的配額比率和綠證價格會提高風電的消納.文獻[13]將綠證交易考慮至綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調度中，采用算例分析說明綠證交易有助于系統(tǒng)運行成本下降和綠電消納的提升.

1.2 碳交易制度實施現(xiàn)狀與效果

..碳交易制度的實施現(xiàn)狀 在我國，能源結構常以煤炭等化石燃料為主.受地理位置的影響，人口集中在我國東部，一段時間密集的能源消耗將會使得碳排放遠超環(huán)境承載力，因此需要采取措施控制碳排放量，緩解碳排放壓力.碳交易是將二氧化碳排放權商品化的一種市場機制.2002年，英國成立了全球第一個碳排放權交易市場.隨后歐盟、美國、加拿大及澳大利亞也陸續(xù)開展了碳排放權交易市場的建設.我國碳交易市場成立于2017年12月19日，主要交易碳排放配額(Carbon Emission Permits Allocation, CEPA)和國家核證自愿減排量(Chinese Certificated Emission Reduction, CCER)兩類商品.

隨著參與交易的主體增多，涉及到的綠證數(shù)量或碳排放額交易記錄數(shù)都會與日俱增.綠證和碳排放權的交易從核發(fā)到登記具有周期性特點，因此需要一種透明、安全、便捷的去中心化技術來支撐未來綠證和碳排放權交易市場.

CCER則需要通過項目的審查、備案和登記，經國務院生態(tài)環(huán)境主管部門認可之后，通過削減排放量獲得減排憑證.可再生能源發(fā)電幾乎不產生碳排放，因此常以CCER的形式參與碳交易，作為減排貢獻的證明來替代新能源發(fā)電的補貼進入市場交易.

高碳排企業(yè)將會通過轉讓發(fā)電權來降低自己的碳排放量，降低由于超出碳排放額的經濟損失；可再生能源企業(yè)通過購買發(fā)電權多發(fā)電，進一步參與競爭.因此，在電力系統(tǒng)引入碳交易制度有利于改變我國總體電源結構，實現(xiàn)我國能源轉型和雙碳目標.

..碳交易制度對電力系統(tǒng)的影響 近年來，隨著社會各界對大氣碳排放問題的日益重視，碳排放權作為能夠有效抑制碳排放的政策性工具，得到了廣泛關注.在政策研究方面，文獻[15]從碳市場中各部門行為分析、碳交易總量以及碳價格、排放限額、交易對部門產出、就業(yè)和GDP的經濟影響方面研究了碳交易機制的相關政策問題.就電力行業(yè)而言，國內外的研究多集中在考慮碳交易所帶來的經濟效益.文獻[16]以芬蘭為例，探討了歐盟碳排放交易體系對投資決策的影響.總體而言，碳交易的實行會提高發(fā)電商的發(fā)電成本，其中高能耗、高碳排的機組比可再生能源機組的發(fā)電成本增加更多，從而影響電量批發(fā)價，進一步影響機組組合和電力調度等方面，以及用戶的用電傾向.

我國自2017年開始開展碳市場試點工作以來，國內也圍繞碳交易對電力系統(tǒng)的各方面影響展開了研究.

首先，“傳記史學”的概念可以成立，國內外學界已開始使用。筆者檢索到的中國最早使用“傳記史學”一詞的是臺灣歷史學家張玉法，在其《歷史學的新領域》的附錄里收錄了一篇《從傳記文學到傳記史學——評介李云漢先生近著三種》的文章，此文原發(fā)表于1973年出版第三年第六期的《新知雜志》上，作者在文中對傳記文學與傳記史學做了區(qū)分，提出了傳記史學的獨立化，傳記史學應與傳記文學劃清界限，以利于本學科發(fā)展，并對李云漢先生的三本傳記史學著作一一作了評介,然而在這篇文章中，張玉法先生并沒有對傳記史學的定義給出解釋。

(4) 構建具有綠證與碳資產轉換機制的聯(lián)合市場，可以結合綠證交易與碳資產交易，幫助用戶將多余的綠證資源轉化為碳資產，為滿足用戶碳排放容量提供參考.

在優(yōu)化調度方面，合理有效的電力系統(tǒng)調度方式將是實現(xiàn)高效低碳的有力手段.光伏、風電等可再生能源具有無碳排放特性，結合其波動性，勢必會影響傳統(tǒng)電力系統(tǒng)優(yōu)化調度方式.因此，現(xiàn)有文獻針對低碳背景下的風電、光伏等可再生能源調度方法進行研究.文獻[14]提出碳排放也可以作為一種可調度資源參與風電調度，因而提出了兼顧低碳性和經濟性的多目標風電調度模型，以碳交易價格的調節(jié)實現(xiàn)兩者的平衡.文獻[19]在計及對碳排放配額制方面的考慮引入二氧化碳的過排放成本，進一步考慮風電的隨機性，實現(xiàn)低碳化的最優(yōu)風電接納.文獻[20]將基于價格和基于激勵形式的需求響應機組以及碳交易同時引入含風電的電力調度中，實現(xiàn)成本下降和低碳運行.文獻[21]指出在傳統(tǒng)電力調度時，未考慮碳排放因素使得低碳排、發(fā)電成本高的清潔能源得不到有效利用，因此碳交易成本高；在考慮了低碳的調度運行中，雖然發(fā)電成本有所增加，但是碳交易成本卻大幅下降.文獻[22]考慮換電站虛擬電廠、風電、具有碳捕集技術的火電機組之間的互動關系，指出接入風電和換電站能夠減少碳排放，降低運行成本，增加機組的旋轉備用.文獻[23]考慮儲能系統(tǒng)和碳交易系統(tǒng)，并對比分析兩者對提升風電消納的效果，結果表明引入儲能系統(tǒng)和碳交易系統(tǒng)，會降低棄風率，減少火電發(fā)電量和煤耗量，但儲能成本過高仍是限制因素.文獻[24]進一步考慮需求側需求響應、電動汽車、分布式電源等多種資源和碳交易對機組組合模型的影響，對機組組合作低碳優(yōu)化.文獻[25]提出一種日前調度的雙階段魯棒優(yōu)化模型，充分考慮了碳權交易額度、碳交易價格波動和負荷或風電預測誤差對調度結果的影響.

在非傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行方面，涉及碳交易機制優(yōu)化模型的形式主要有多目標模型(包括碳排放最小目標)和單目標模型(碳排放經濟懲罰成本作為約束條件)兩種.文獻[26]考慮了電-氣綜合能源系統(tǒng)的低碳經濟運行模型.結果表明，在碳交易機制下，電-氣綜合能源系統(tǒng)較單獨火電系統(tǒng)的發(fā)電成本更低，碳排量也更低.其中碳價格和天然氣價格都會影響到低碳目標的相對權重，因而系統(tǒng)對其波動非常敏感.文獻[27]考慮了低碳背景下交直流混合微網(wǎng)的優(yōu)化運行模型，并對比3種不同權重的調度方式，得出等權重方式能更好實現(xiàn)經濟性和節(jié)能減排目標.

1.3 綠證和碳交易制度面臨的挑戰(zhàn)

現(xiàn)有的綠證交易和碳交易制度研究多集中在交易報價、市場協(xié)調和交易評估以及配額分配.然而，市場的有效運行離不開對交易信息的準確把控，交易信息需要對電力系統(tǒng)物理層數(shù)據(jù)進行有效挖掘，目前從數(shù)據(jù)價值出發(fā)的研究則相對較少.數(shù)據(jù)的安全性和準確性對現(xiàn)有綠證交易和碳交易市場提出了挑戰(zhàn)，主要分為以下3個方面.

（四）全球債務風險持續(xù)累積。4月，IMF《財政監(jiān)測報告》顯示，2016年全球公共和私人債務總額創(chuàng)歷史新高，達164萬億美元，2.25倍于全球GDP，比2009年金融危機期間高出12個百分點。發(fā)達經濟體公共債務占GDP平均比重達105%，為二戰(zhàn)以來最高水平，新興經濟體和低收入發(fā)展中經濟體該比重分別接近或超過50%和40%。當前，市場普遍憂慮減稅并擴張財政的美國債務問題，以及“金融退潮”中新興市場和發(fā)展中國家債務違約問題。持續(xù)上漲的債務風險將削弱經濟增長、消費和就業(yè)，并加大銀行危機發(fā)生的概率。

統(tǒng)編版《道德與法治》教材不僅著眼于學生當前知識掌握和技能訓練，更注重學生能力的開發(fā)和未來的發(fā)展。但是不少教師在教學活動中發(fā)現(xiàn)了新的問題，即教學任務很難在《課標》要求的時間內完成，且不能達到預期的教學目標。經過分析討論，教師普遍覺得原因有三：一是課時不夠用；二是講課的深度不好掌握；三是講和考有時有所差別、不對應。為此，教師必須改變教學模式，運用“學案導學”教學法，具體過程就是編寫和運用學案，在使用過程中進行探索和研究，解決生成的各種的問題，然后進行總結和反思。實踐已證明，好的學案是改善教學效果的助力劑，可以極大提升學生的學習主觀能動性。

農業(yè)，為民生之本。當各種各樣的農田作物成為人們的盤中餐時，被棄用的農用地膜的去向卻成了一大難題。因為不可降解且回收成本逐年增加，年復一年，農民們只能任由廢棄的農膜堆在田間地頭，隨風漫天飛舞，白色垃圾貽害萬年。

(1) 加強對電力數(shù)據(jù)價值挖掘，提高交易數(shù)據(jù)的準確性.目前對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的利用力度不夠，缺乏對數(shù)據(jù)的詳細討論，應該加強綠電溯源技術的研究和展開，告別模糊計量，實現(xiàn)精確追溯.綠電溯源除了可以提供精確的計量信息之外，還可以為綠證計量提供參考意見，從而實現(xiàn)金融上市場交易與物理上綠色能源消納的橋梁，有助于交易的準確性和有效性.

區(qū)塊鏈又被稱為分布式賬本，目前被廣泛運用在電子交易、醫(yī)療管理、物聯(lián)網(wǎng)等領域中.區(qū)塊鏈技術具有靈活、公開透明、安全等特點，主要有加密算法、共識機制與智能合約、存儲結構等關鍵技術.包括信息加密和數(shù)字簽名的區(qū)塊鏈非對稱加密算法確保了交易的獨立性和自由性；區(qū)塊鏈共識機制保證每一個決策基于多數(shù)服從原則，其特點在于一旦形成共識則不可逆，可有效解決多個用戶的協(xié)商的問題，因而賦予了綠電和碳權交易公開透明、不可篡改的特性；區(qū)塊鏈的分布式數(shù)據(jù)存儲機制采用數(shù)字摘要(哈希值)進行連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的安全性.

在農業(yè)科技飛速發(fā)展的大背景下，玉米種植實現(xiàn)全程機械化生產已經成為農業(yè)領域中的又一重要課題。我單位是云南省陸良縣召夸鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務中心，在當?shù)赜衩兹虣C械化方面進行了積極嘗試，為地區(qū)現(xiàn)代農業(yè)化發(fā)展做出了突出貢獻。但“發(fā)展始終在路上”，陸良縣玉米全程機械化仍存在一些實際困難，針對這一情況提出了幾點解決建議，希望能夠給廣大同行以有益的啟示。

(3) 綠證和碳交易的聯(lián)合運行.目前國內尚未形成成熟的綠證和碳交易聯(lián)合市場，綠證促進可再生能源消納的效果和碳交易促進節(jié)能減排的效果都有待加強.因此，實現(xiàn)更靈活更高效的聯(lián)合市場，將會減少繁瑣環(huán)節(jié)，提高交易效率，同時促進可再生能源的全局配置.

2 區(qū)塊鏈關鍵技術的適用性分析

政策制定者初始確定年度碳排放額度，將其分配到各企業(yè)作為企業(yè)依法排放定量二氧化碳的權利.碳排放權的初始分配有免費分配和有償分配兩種方式，通常后者會增加行業(yè)的額外負擔，因而通采用更易被接受的免費分配方式.

區(qū)塊鏈技術是一種安全分布式數(shù)據(jù)庫技術，近年來已在金融、醫(yī)療、數(shù)據(jù)管理等領域得到廣泛應用.基于區(qū)塊鏈技術提出一種綠色能源碳交易機制與碳數(shù)據(jù)管理架構，如圖1所示.該架構圍繞電網(wǎng)綠色能量消納、綠證流通過程、碳資產流轉過程之間的相互關系，對以下4個方面展開研究.

(1) 基于綜合數(shù)據(jù)融合和共識機制的綠電溯源方法可以有效感知微網(wǎng)用戶某一時間段消納的電力由哪些綠色能源供應，每種綠色能源在消納電力中貢獻的電量比率和電量值.

(2) 基于區(qū)塊鏈技術的綠證交易方案可以將消納綠電換算為綠證，從而有效地幫助用戶了解自身已擁有的綠證資源，減少購買綠證的成本，為用戶所需的綠證購買提供支持.

本節(jié)用計算機仿真來驗證前面的結果。考慮一個等級群體包含20個個體,總時間取20 s,耦合強度取10,當所有個體之間速度差的范數(shù)和小于10-2時,認為群體達到群集運動。

(3) 基于區(qū)塊鏈技術的碳交易市場模式可以整合微網(wǎng)零散的碳資源，使其滿足參與全國碳排放權交易市場的條件，進一步加速碳排放權的交易過程，使得各用戶能夠更加有效地進行交易.

在發(fā)電權交易方面，文獻[17]假設只在發(fā)電商之間進行碳交易，提出優(yōu)先調度采用減排技術的機組.文獻[18]指出考慮碳排放交易可以激勵發(fā)電權交易，而考慮碳排放交易的發(fā)電權交易也會進一步減少煤炭消耗，減少二氧化碳排放.

2.1 區(qū)塊鏈關鍵技術

(2) 有效統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理技術與平臺.綠證交易和碳交易數(shù)據(jù)的更新和管理需要有效的數(shù)據(jù)平臺.區(qū)塊鏈具有靈活性、安全性、公開性，其關鍵技術，如去中心化的數(shù)據(jù)管理、具備先進加密技術的數(shù)據(jù)存儲、可靈活編程的智能合約，都能為目前的綠證交易和碳交易提供先進平臺.成熟的區(qū)塊鏈技術應用有助于提高交易信息的安全性，高效的數(shù)據(jù)管理也有助于幫助用戶了解自身綠電使用情況，為其綠證購買提供支持.區(qū)塊鏈技術在交易和數(shù)據(jù)管理領域潛力巨大，因此需要對區(qū)塊鏈技術進行系統(tǒng)的適用性分析.

2.2 基于綜合數(shù)據(jù)融合和共識機制的綠電溯源方法

現(xiàn)代電網(wǎng)是由風電、光伏、水電、火電等不同類型電源供電的混合能源系統(tǒng)，供電企業(yè)和用戶往往無法確知其消納的電力中風電、光伏、水電和火電等能源成分占比.綠電溯源計量方法可以追溯用戶在某一時段消納的電力由哪些綠色能源供應，每種綠色能源在消納電力中貢獻的電量率和電量值.微網(wǎng)用戶能夠直觀了解所用電結構、清潔能源使用占比及保護環(huán)境貢獻度.通過實時挖掘分析、常態(tài)化綜合評價微網(wǎng)能源消費結構，可提供便捷的綠電信息移動共享查詢服務，提升社會各界對綠電活動的參與感、互動感.因此可以利用區(qū)塊鏈技術共識機制的選取，實現(xiàn)對交易的記錄的實時處理，保證系統(tǒng)的低延遲和實時運轉，從而實現(xiàn)在鏈條上對整個交易系統(tǒng)所有參與用戶綠電消納的動態(tài)感知功能.

為實現(xiàn)微網(wǎng)用戶綠電溯源，精細區(qū)分用電客戶的水電、光伏發(fā)電、風電等電量消費情況，可采取如圖2所示的綠電溯源體系總體架構.基于共識機制的綠電溯源系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集技術，將微網(wǎng)用戶的綠色用電量率、綠色用電量值、綠色能源種類等對象進行標識、鏈接，同時記錄各個環(huán)節(jié)的相關數(shù)據(jù)并上傳至區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)服務器存儲，為綠電溯源提供數(shù)據(jù)依據(jù).基于共識機制的綠電溯源系統(tǒng)，主要功能包括基本信息管理、各環(huán)節(jié)信息采集、環(huán)節(jié)關聯(lián)以及追溯信息查詢功能.

漢口鎮(zhèn)的龍王廟每年都會有祭拜盛事，三年前黑旗會強占廟宇建了分壇后方圓一里人跡罕至。蕭飛羽一行聽到懸掛在龍王廟殿角銅鈴在習習輕風中的叮當聲，接著看到雕飾精美的殿角飛檐、金瓦紅墻和九級寬大石階上的四個灰衣人，所有人的熱血頓時沸騰起來。

綠電追溯方法還能為綠證核發(fā)和碳配額計算提供參考，避免供給側已交付綠證/碳稅后在負荷側再次進行激勵或懲罰的二次消費.平價上網(wǎng)時，現(xiàn)行的電力市場交易模式無法體現(xiàn)清潔能源的綠色價值，因此需要核發(fā)綠證.綠證的核發(fā)和配額的計算都應該根據(jù)綠電的來源進行，同時綠證上也包含數(shù)字憑證，作為該綠證唯一的編號證明.目前國家能源局只面向大型風電場和光伏站核發(fā)綠證，因此分布式光伏發(fā)電和不在補助目錄內的風電或光伏項目無法獲得綠證.然而，由于分布式可再生能源在負荷側的占比不斷提高，電網(wǎng)可根據(jù)綠電溯源結果為未經國家能源局核發(fā)的小型分布式電源提供綠證證明的計量，遵循綠證核發(fā)后就不能享受可再生能源電價附加資金補貼的原則.因此，有效的綠電溯源方法將更好地確保綠證在進入市場前從源頭保證綠證的合法性，避免二次消費.綠電溯源方法從物理角度追蹤，直觀清晰.根據(jù)電能流經網(wǎng)絡的物理流核算綠電成本，其結果也能為市場電價制定給予合理的參考建議.

2.3 基于區(qū)塊鏈的綠證交易平臺方案

借助于區(qū)塊鏈的公開透明、去中心化、安全等特點，基于區(qū)塊鏈技術的綠證交易不僅可以防止綠證交易信息被惡意篡改，也將有效地提高交易效率和公開透明度.該交易平臺各主體關系如圖3所示.微網(wǎng)用戶、綠證交易平臺和行政監(jiān)管部門通過區(qū)塊鏈綠證交易鏈聯(lián)合運行.綠證流通過程主要分為核發(fā)綠證、交易綠證和核查綠證3個方面.首先由行政監(jiān)管部門對各微網(wǎng)的可再生能源供應商進行資質審查，通過審查的可再生能源再由電網(wǎng)公司進行實際可再生能源電量上網(wǎng)的計量，并按照1 MW·h兌換1本(不足1 MW·h的累積至次日計入)的原則換算為綠證.綠證的編號應具有唯一性，從而可溯源.在交易綠證時，雙方達成一致協(xié)議時則進行綠證所有權的轉移，交易平臺不干涉雙方交易，僅提供平臺且記錄信息.最后在綠證核查環(huán)節(jié)，監(jiān)管部門應核查所有微網(wǎng)用戶持有綠證的有效性和所有權，并確認該用戶是否完成配額制要求并按要求實施懲罰措施.已參與配額認證的綠證將退出市場，由監(jiān)管部門統(tǒng)一注銷備案.

在基于區(qū)塊鏈的綠證交易平臺方案中，智能合約作為部署于區(qū)塊鏈中的內部代碼，可以按照預設邏輯自動執(zhí)行相應環(huán)節(jié)：① 綠證核發(fā)環(huán)節(jié)將按照可再生能源電量與綠證換算邏輯的自動換算；② 監(jiān)管部門對各用戶是否滿足配額達標的核查；③ 核查后各用戶所缺綠證數(shù)自動進入市場公示；④ 交易完成后交易記錄信息(購入、出售側信息和日期、綠證編號以及價格)上鏈.

2.4 基于區(qū)塊鏈技術的碳交易模式

目前碳交易主要采用碳排放權交易和CCER交易兩種模式.根據(jù)碳交易流轉模式可知，整個碳交易過程涉及到的參與者包括：碳排放權購買方與出售方、CCER交易方與購買方以及出售方、碳排放核查咨詢機構、政府、第三方平臺.因此碳交易涉及多方業(yè)務平臺，適合基于區(qū)塊鏈技術搭建系統(tǒng)以支撐不同參與者的多種業(yè)務場景.該交易平臺各主體關系如圖4所示.首先各業(yè)務主體都將獲得公鑰和私鑰進入碳交易區(qū)塊鏈系統(tǒng)，各交易方由實時監(jiān)測機構和CCER注冊登記平臺確認其可交易碳排放權以及CCER減排量，為交易撮合做準備.交易過程中，碳排放權購買方與出售方、CCER交易方和購買方以及出售方將分別在碳排放權和CCER交易平臺進行碳資源交易.同時，CCER減排量可根據(jù)智能合約折算抵消為碳排放權參與市場交易.碳交易結束時，被交易的碳排放權和CCER減排量應按照交易記錄進行所有權的更改，并將新的所有權轉移信息實時記錄在區(qū)塊鏈上.最后，行政部門應對各用戶的碳排放權進行清繳，對已抵消配額的CCER減排量進行清算.區(qū)塊鏈系統(tǒng)還允許碳排放核查咨詢機構、政府、第三方平臺實時查詢并監(jiān)管，防范金融風險.

對于微網(wǎng)內零散的CCER資源，還可以采用基于區(qū)塊鏈技術的微網(wǎng)內CCER資產聚合代理運營策略進行整合交易.聚合代理商通過整合微網(wǎng)內零散的CCER資源，并由此在全國碳排放權交易市場進行交易，系統(tǒng)結構如圖5所示.各微網(wǎng)用戶對所在區(qū)域聚合代理商給出的補償價格進行響應，聚合商在滿足可交易的碳排放權容量的前提下，通過優(yōu)化其所在區(qū)域內可聚合的CCER資源，使得實際售賣的碳排放權與聚合CCER資源盡可能一致，并使自身凈利潤達到最大.

對微網(wǎng)內CCER資產較小的微網(wǎng)用戶而言，CCER資產聚合代理商聚合了海量的、具有強大整合潛力的CCER資產資源，使其滿足參與全國碳排放權交易的條件，大量分散的微網(wǎng)CCER資產可以被利用起來，為其提供了碳交易的途徑，提高了整體效益.聚合代理商在整合微網(wǎng)CCER資產參與碳交易之前，會對其所控制的資源進行信息預測，從而降低不確定因素對決策的影響，從而更好地把握用戶的可售CCER資產，制定更合理的整合方案.在完成資源信息預測后，聚合代理商可以整合CCER資產參與全國碳排放權交易市場并獲得收益.

2.5 構建綠證與碳交易聯(lián)合市場

綠證記載了新能源電力的全部屬性信息，是天然且精確的二氧化碳減排衡量方式，可以與未來碳減排交易體系形成天然的銜接.但是兩者在具體任務上也有所區(qū)分，綠證交易解決能源結構調整問題，而碳排放市場解決溫室氣體排放問題.

新能源電力是碳排放交易中能夠精確計量和核查的參與方，每1 MW·h新能源電力減少的二氧化碳排放量是確定的，在我國碳排放權交易機制的過程中，明確綠證背后所代表的減排權益歸屬即可參與碳排放權交易.目前關于綠證和碳交易的聯(lián)合市場研究較少，而兩者原本的設計初衷都是節(jié)能減排、促進綠色能源消納，因而有必要考慮構建具有綠證與碳資產轉換機制的聯(lián)合市場.歐美碳市場和綠證市場都是相對獨立的，各司其職.目前我國碳市場的設計并沒有考慮綠證，因此本文所提綠證和碳資源聯(lián)合市場是目前待研究的方向，初衷為幫助可再生能源公司處理有效期內的綠證，避免過期浪費，同時也給予傳統(tǒng)化石能源企業(yè)購買綠證抵扣碳排放權的策略，最后促進區(qū)域內綠電消納和聯(lián)合減排.文獻[32]提出將綠證與碳分別出清后，再構建綠證和碳排放權配額直接轉化的機制，使得持有綠證余額的用戶再次進入碳市場進行交易，有效整合從而完成綠證和碳資源的全局優(yōu)化.其中，構建直接轉化的機制是將綠證折算為可抵消的碳排放權數(shù)量.然而，這種轉化機制受很多因素影響，需要進行實時修改調整：

第三，以提升學生素質和技能為核心，調整課程結構，擴展專業(yè)課程內涵。在固有優(yōu)勢基礎上，根據(jù)時代發(fā)展需要，打破純藝術人才培養(yǎng)的模式，開發(fā)并建設一批有新知識含量的課程，在專業(yè)訓練中，增強技能訓練的需求。這種調整以中央美術學院為代表，始于20世紀90年代。主要是：在教學中增加了傳統(tǒng)繪畫的學習量，將篆刻及書法納入國畫教學的范圍之內。使用學分制學習方式，每個學生每學期最后4星期可在全校范圍內跨系、跨專業(yè)大范圍選修課程。注重社會實踐，把握時代精神。

(1)

式中：為折算比率；為交易價格調整參數(shù)，與當?shù)乜稍偕茉搭愋?、?lián)合市場運行期間氣候條件以及當?shù)厝济簝r格有關；和為綠證交易和碳排放權交易的邊際價格.

在區(qū)塊鏈的技術框架下，新的聯(lián)合市場智能合約仍有待開發(fā)，如何更好地利用分布式電源的靈活接入，實現(xiàn)更靈活的交易策略，方便綠電的綠色能源屬性參與到碳市場交易中仍是未來待研究的重要問題.

3 適用于區(qū)塊鏈架構的碳計量數(shù)據(jù)可用性分析

隨著環(huán)保意識的提高，人類對碳足跡精準計量、溯源也成為普遍需求.而電力是生產消費的終端能源，也就成為碳評估的主要來源.隨著未來低碳智能電網(wǎng)的發(fā)展，碳計量將不僅僅局限在高碳排的傳統(tǒng)電力生產者，更多微網(wǎng)用戶都將被納入碳排放權交易市場.同時，如果碳排放全部由發(fā)電企業(yè)承擔，則會增加其負擔，打擊能源輸出地區(qū)的積極性.因此，如果能追溯受電區(qū)域的電力來源，進行碳排放權的合理分擔將有利于促進區(qū)域間在減排上和經濟上的合作.如圖6所示，物理層的電網(wǎng)綠色電量計量和電網(wǎng)碳源追溯是數(shù)據(jù)之源，為信息層的綠證流通過程和碳資產流轉過程提供數(shù)據(jù)支撐.對電網(wǎng)而言，碳排放的精確計量也會為電網(wǎng)的低碳化優(yōu)化調度和優(yōu)化運行提供強有力的分析根據(jù)和理論指導.

然而現(xiàn)有電力系統(tǒng)碳源計量方法主要從碳排放監(jiān)測與統(tǒng)計起步，多針對于理論層面，尚未能與工程實踐緊密結合.隨著電網(wǎng)量測技術的發(fā)展，對電力系統(tǒng)的狀態(tài)量監(jiān)測已較為成熟，可以實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)以及負荷用電情況.如果能在監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)的同時，也充分利用來自電網(wǎng)量測裝置的數(shù)據(jù)，對微網(wǎng)內的碳排放進行更精確實時的計算，將有助于碳排放量測技術的理論與實際相結合，更好地服務于低碳電力.

3.1 現(xiàn)有數(shù)據(jù)計量方法

目前，一些文獻通過歷史數(shù)據(jù)分析二氧化碳排放數(shù)據(jù)對社會、經濟的諸多影響，文獻[35]分析了我國二氧化碳排放與能源發(fā)展的動態(tài)關系，采用數(shù)據(jù)來源為《中國能源統(tǒng)計年鑒2013》等資料.文獻[36]則從電力系統(tǒng)的宏觀角度出發(fā)，研究電力消費強度和碳排放量之間的具體關系.

(3) 過排放成本.已知和，過排放成本定義如下：

..點碳源排放計算方法 碳排放權從定義上看是對環(huán)境容量資源的限量使用權.對電力行業(yè)而言，傳統(tǒng)的碳排放計算方法主要為宏觀統(tǒng)計法和生命周期法.宏觀統(tǒng)計法先計算各類化石燃料的消耗總量，再按照各類燃料的碳排放因子進行計算；生命周期法則常用于在電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃時進行可再生能源的可持續(xù)性評估.

1.4統(tǒng)計學分析:對所有的數(shù)據(jù)都使用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計和分析。組間資料使用t進行檢驗,計數(shù)資料則采用X2進行檢驗。差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

(1) 碳排放模型.碳排放主要來自于火電機組，個時段內、臺火電機組系統(tǒng)總碳排放量為

孔子一生，仕止久速，造次顛沛，纂修刪述，盛德大業(yè)，靡一不具《論語》；及門弟子德性氣質、學問造詣、淺深高下、進止得喪，靡一不具《論語》?！墩撜Z》多記言，少記事。知孔子之言者，即知孔子之事。知及門弟子之言者，即知及門弟子之事矣。[注] 朱彝尊撰，林慶彰、蔣秋華、楊晉龍、馮曉庭主編：《經義考新?！?，上海：上海古籍出版社，2011年，第3851-3852頁。

(2)

式中：G,為時段內機組的機組出力；為機組的開機狀態(tài)；(G,)為機組的碳排放量，則式(2)可進一步寫為基于碳排放額度的碳源模型：

(G,)=G,Δ

(3)

式中：為機組的碳排放強度；Δ為時段間隔.

不同機組的碳排放強度不同，大致可分為3類：①零碳排放電源，主要是風電、光伏、核電等零污染電源；②常規(guī)火電機組，根據(jù)所使用的能源(煤、石油、天然氣)不同，其碳排放強度系數(shù)也不同，通常排放強度取機組二氧化碳排放因子；③裝有碳捕集電廠的火力發(fā)電廠，碳捕集裝置可以處理發(fā)電過程中的二氧化碳，因此應根據(jù)具體機組特征確定碳排放強度.

一般而言，(G,)也可以擬合為二次函數(shù)：

根據(jù)目前研究，不同側重點會使得對點源碳排放的數(shù)學模型有所不同.低碳效益評估涉及的環(huán)節(jié)有發(fā)電側、電網(wǎng)側、用戶側，主要相關過程有清潔發(fā)電、電網(wǎng)降損、用戶節(jié)電、用戶減排.低碳效益的評估有助于為我國實現(xiàn)雙碳目標提供參考建議.低碳效益主要反映在一段時間內電網(wǎng)各處二氧化碳減排量的動量定量評估.但由于相關數(shù)據(jù)難以獲取，目前文獻多采用事前評價的方法，對智能電網(wǎng)的低碳效益動態(tài)評估進行預測.在發(fā)電權交易方面，文獻[17]將由火電機組安裝的實時煙氣在線測量裝置獲取的二氧化碳作為調度依據(jù).文獻[18]采用發(fā)電機組成本與煤耗消耗存在二次函數(shù)關系的假設計算二氧化碳能耗.在低碳優(yōu)化運行方面，主要考慮將碳排放最小目標和碳排放經濟懲罰成本作為約束條件，因而常采用機組碳排放量與機組出力的函數(shù)關系來建模點源碳排放量.采用的數(shù)學模型如下.

(4)

式中：、和為第臺火電機組二氧化碳的排放系數(shù).

(2) 碳排放配額.目前中國的碳排放配額分配方式分為無償分配和有償分配兩種，通常以無償分配為主，有償分配為輔.其中，無償分配方式可進一步分為歷史法和基準線法.基準線分配法的方式如下：

(5)

式中：為個時段內、臺火電機組系統(tǒng)總無償碳排放配額；為單位電量分配到的碳排放配額系數(shù)，由電量邊際排放因子和容量邊際排放因子加權構成，可參見《2019年度減排項目中國區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子》.

在傳統(tǒng)課堂教學模式下，多數(shù)的小學生是會把數(shù)學課堂視為枯燥、單一的。正因為如此，我們常常會看到小學生數(shù)學學習興趣低下，課堂學習參與度不高、學習效果不佳等現(xiàn)象。正因為如此，我們小學數(shù)學教師應該積極轉變教學觀念，大膽創(chuàng)新教學方式方法，積極引進時新信息化教學手段，盡可能地增強課堂的生動性和趣味性，把小學生的學習興趣很好地調動起來，使得小學數(shù)學課堂成為時代潮流的先鋒。這樣的話，小學生就會對小學數(shù)學課堂產生深厚的興趣，積極主動地投身到課堂學習中來，學習的效率自然也就提高了。

然而，對電力系統(tǒng)進行實時的碳排放計量統(tǒng)計，應采用與系統(tǒng)運行緊密結合的實時碳排放計量方法.現(xiàn)有計量方法從面向對象可以分為兩類：一是點碳源排放計算方法，主要側重在發(fā)電機組的碳排放計算，由實測二氧化碳計量或機組有功出力函數(shù)關系得到；二是網(wǎng)絡碳排放計算方法，旨在采用網(wǎng)絡分析的方法計算電網(wǎng)的碳排放流走向，并且可以根據(jù)負荷的用電來源劃分碳責任，實現(xiàn)碳源追溯.

=(-)

(6)

式中：為二氧化碳交易價格.>0表示系統(tǒng)二氧化碳過排放，需要從碳市場購買相應數(shù)量的碳排放權；≤0表示系統(tǒng)二氧化碳仍在限額內，可將過量碳排放權放在碳市場交易獲取收益.

文獻[20]中的碳交易成本還進一步考慮了當系統(tǒng)碳排量超過配額時的懲罰情況.當額外購買碳配額時，其費用采用階梯型的碳排放權價格，利用不同區(qū)間不同懲罰系數(shù)的方式進行結算.

綜上，目前的點源碳排放計量方法集中在兩個方面：① 國家或區(qū)域層面，對一片地區(qū)進行區(qū)域電網(wǎng)年平均供電排放因子的統(tǒng)計；② 直接在發(fā)電側安裝自動測量溫室氣體裝置，測算碳排放強度.傳統(tǒng)的基于一次能源消費的碳排放計算方法也只能計算火電機組的點排放源的碳排放量，未能考慮網(wǎng)絡結構.這些方法都不能準確地反映電力網(wǎng)絡傳輸過程中的碳排放，也不能提供用戶側的碳排放強度數(shù)據(jù).

..網(wǎng)絡碳排放流計算方法 碳排放流追蹤方法為電網(wǎng)內碳責任的分攤提供了新視角.文獻[44-46]提出一種電力系統(tǒng)碳排放流分析的理論框架，給出具體概念、指標和計算方法，可根據(jù)潮流計算結果計算電力系統(tǒng)內碳排放流的分布，將充分應用電力系統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)實現(xiàn)碳排放流的追蹤，更好地輔助解決低碳電力問題.碳排放計算中送端和受端的比率如何分配是一種碳責任分攤的討論，而碳責任分攤在開展低碳電力系統(tǒng)大背景下具有重要的研究理論意義.

(1) 考慮用電成分.文獻[33]將電力系統(tǒng)碳排放按用途分為電負荷、廠用電和網(wǎng)損3種成分，提出一種碳排放流的成分分布確定方法，有利于得到實時碳排放產權分配結果，將碳責任分攤到各電廠和受電負荷上.

(2) 考慮受電區(qū)域的用電來源.文獻[43]基于潮流跟蹤理論，提出通過追溯用戶側的電力來源來評估其碳排放強度，從而給出用戶側的清潔能源信息，為其所承擔的碳排放責任提供參考依據(jù).文獻[47]進一步通過潮流跟蹤理論，追溯受電區(qū)域的電力來源，進行各區(qū)域之間的碳責任分攤，有助于提高區(qū)域間合作節(jié)能減排的積極性.

(3) 考慮多環(huán)節(jié).文獻[48]研究了電力系統(tǒng)的碳排放結構，分為發(fā)電、輸電、消費3個環(huán)節(jié)，形成具體的排放分量和影響因素，并提出計算排放因素貢獻的分解算法.

在此基礎上，文獻[49]首次提出最優(yōu)碳流的概念，提出一種基于強化學習算法的最優(yōu)碳流優(yōu)化求解方法.文獻[50]考慮無損網(wǎng)絡假設下風速不確定性對碳排放流分布的影響，將確定性的碳排放流計算拓展到不確定性分析上.文獻[51]基于復功率碳排放計算方法提出用戶的碳強度排放分級模型，并按照計算結果進行用戶間的綠證分配，指導電網(wǎng)需求側管理.文獻[52]基于碳排放流理論研究投入碳捕集電廠后系統(tǒng)各節(jié)點的減排效果，為多臺碳捕集裝置接入系統(tǒng)參與調度提供建議.文獻[53]進一步將碳排放流模型拓展到考慮網(wǎng)絡損耗的場景，修正了忽略網(wǎng)損時的偏差，使得計算結果更準確.文獻[54]針對雙邊交易和聯(lián)營交易的碳排放源不同展開相應網(wǎng)損的碳排放計算，實現(xiàn)兩種交易的解耦，比傳統(tǒng)方法的比率共享原則分攤碳排放更為公平合理.文獻[55]采用了遞推算法依次質詢節(jié)點計算碳排放流，避免了大型電力系統(tǒng)帶來的復雜矩陣運算，適用于大部分具有小世界網(wǎng)絡特性的輸電網(wǎng)，并結合直接算法擴展到主網(wǎng)-配電網(wǎng)計算中.文獻[56]從負荷側出發(fā)，計算負荷從各電源中汲取的功率分量從而得到用戶側實際的碳排放，因此將網(wǎng)損碳排放都歸至電源側，得到網(wǎng)損的總碳流率.文獻[57]通過研究不同碳責任分攤機制，發(fā)現(xiàn)在發(fā)電側和負荷側進行共同分攤的機制優(yōu)于單獨在發(fā)電側或負荷側分攤.文獻[58]研究了一種分散式電力系統(tǒng)碳-能復合流自律優(yōu)化模型，可解決集中式優(yōu)化調度較為棘手的維數(shù)過大問題，并且避免碳責任的重復計算.文獻[59]研究了含儲能元件的配電系統(tǒng)碳排放流模型，并建立基于碳排放流模型展開了系統(tǒng)優(yōu)化運行模型.文獻[60]提出清潔電力的“負碳流”概念及其核算方法，并以跨國電網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)的非洲能源互聯(lián)網(wǎng)展開減排效益研究.文獻[61]提出含冷熱網(wǎng)、氣網(wǎng)、電網(wǎng)的多能互補系統(tǒng)碳排放流計算模型.

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)碳源計量方法從碳排放監(jiān)測與統(tǒng)計起步，存在發(fā)電側和消費側都進行電能到碳排放的轉換，因而存在重復計算的可能.然而，考慮網(wǎng)絡結構的碳追溯計量是基于物理層的綠電溯源而來，充分利用來自電網(wǎng)量測裝置的數(shù)據(jù)，以電能傳輸為載體，進行碳排放流追溯.由一一確定的物理量計算衍生的采用網(wǎng)絡分析的方法計算電網(wǎng)碳排放流走向將得出唯一確定的網(wǎng)絡流向關系，因此可有效避免重復計算碳排放流.

3.2 適用于區(qū)塊鏈技術的數(shù)據(jù)可用性分析

在綠色能源碳交易和碳數(shù)據(jù)管理的區(qū)塊鏈技術應用中，由于智能合約以軟件代碼的形式規(guī)定了預先確定的執(zhí)行條件，因而可用于封裝碳數(shù)據(jù)處理、存儲和轉換的算法，便于平臺的自動、高效計算.不同于傳統(tǒng)的人工智能大數(shù)據(jù)處理，本文提出的架構基于區(qū)塊鏈框架，以去中心化自組織的模式管理數(shù)據(jù)，因此算法使用數(shù)據(jù)的權重非人為設置，每種數(shù)據(jù)以同樣的地位被相應的智能合約所需要，運用在多種以智能合約形式編制的算法中.因此，分析區(qū)塊鏈技術的數(shù)據(jù)可用性可以從智能合約所需要處理數(shù)據(jù)的角度出發(fā).按照前文分析的碳資產流轉過程，可能涉及的智能合約形式和相關數(shù)據(jù)如下.

(1) 實時碳排放數(shù)據(jù)轉化為碳排放權的智能合約：① 按照標準方法學，將排放因子和活動數(shù)據(jù)轉化為排放數(shù)據(jù)；② 各重點排放單位的實時檢測系統(tǒng)將監(jiān)測到的溫室氣體轉化為排放數(shù)據(jù)；③ 智能合約將碳排放數(shù)據(jù)轉換為碳排放權消耗量.

(2) CCER上鏈智能合約：完成審定、備案和登記的CCER項目，在接受核查后存儲在區(qū)塊鏈上.

(3) 交易所有權轉移智能合約：可交易碳排放權和CCER減排量的交易規(guī)則，智能合約將按規(guī)則實時生成可交易的掛牌.

(4) 交易清算智能合約：對相應已清繳的碳排放權和CCER減排量進行停止交易操作.

(5) 第三方調用智能合約：關于監(jiān)管部門、第三方授權訪問，智能合約應進行封裝存儲調用功能.

按照不同的功能，上述合約會被用到不同類型的量測數(shù)據(jù)和算法中.如表1所示，這些數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)、第三方檢測數(shù)據(jù)、碳交易金融數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間存在冗余、噪聲，甚至可以相互轉換.因此在區(qū)塊鏈架構中，可根據(jù)對結果的精確性要求合理地進行數(shù)據(jù)之間的相互篩選，并不存在某種類型的數(shù)據(jù)是必不可少的，從而可以調用智能合約轉換得到想要獲取的數(shù)據(jù).

表1中，所需數(shù)據(jù)主要有各微網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)、第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)和金融數(shù)據(jù).微網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)主要有電力數(shù)據(jù)、碳排放物理數(shù)據(jù)和CCER項目數(shù)據(jù)，其中電力數(shù)據(jù)屬于電網(wǎng)所有，可以進一步實現(xiàn)電網(wǎng)充分利用自身數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)增值的作用，幫助用戶更好地轉化綠證抵扣碳排放權，進行各負荷用電造成的碳排放來源追溯.

目前電網(wǎng)量測類型存在以下3種：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)系統(tǒng)量測、廣域量測系統(tǒng)(Wide Area Measurement System，WAMS)量測和高級量測體系(Advanced Metering Infrastructure, AMI)量測，具體情況如下.

(1) SCADA數(shù)據(jù).SCADA系統(tǒng)量測包括遠程終端單元(Remote Terminal Unit, RTU)和饋線終端單元(Feeder Terminal Unit, FTU)，已在電網(wǎng)中運行了幾十年.SCADA也是能源管理系統(tǒng)(Energy Management System, EMS)的重要數(shù)據(jù)源，其儀表準確度等級為2級.

(2) WAMS.SCADA量測采樣率通常為2～4 s，量測速率較慢.基于同步相量測量單元(Phasor Measurement Unit, PMU)的WAMS量測的高精度相量信息可以改善這一問題.PMU以非常高的速率(通常為30次/s)測量電壓、電流和頻率.PMU采用GPS通用時鐘同步，因而可直接測量母線電壓幅值和相位角.但PMU較昂貴，目前在電網(wǎng)的配置覆蓋率較低.

(3) AMI.AMI量測由低壓側、中壓饋線以及變壓器上的智能電表數(shù)據(jù)組成.量測量包括節(jié)點電壓幅值、節(jié)點負荷、支路功率以及電量信息.與SCADA和PMU量測相比，AMI的量測周期可以預先設定，通常為15 min、30 min或1 h，其儀表準確度等級為0.5級.

配電網(wǎng)及微網(wǎng)系統(tǒng)具有線路復雜、通信手段匱乏等特點，量測裝置可能存在以下問題：① 配置高精度、高密度的量測裝置花費昂貴，難以全網(wǎng)可觀測；② 限于條件，某些所需量不易直接測量；③ 大量量測數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)處理才能反映系統(tǒng)狀態(tài)；④ 儀表、通信過程可能產生誤差，量測數(shù)據(jù)可能會引入不良數(shù)據(jù)和誤差.因此，還需要對量測數(shù)據(jù)進行一定的數(shù)學處理，才能將大量電力數(shù)據(jù)應用在綠電及碳源追溯中.對此，在硬件獲取的量測數(shù)據(jù)信息基礎上，還需要利用數(shù)學方法計算出系統(tǒng)的狀態(tài)變量值，進一步計算出所有所需量.

另外，量測數(shù)據(jù)可能因各種原因而包含錯誤數(shù)據(jù).自然狀態(tài)下，對于一個實際電力系統(tǒng)，信息采集過程、信息傳輸環(huán)節(jié)、信息通信過程以及其他不確定性過程都有可能產生系統(tǒng)狀態(tài)未變化下的信息錯誤.除了壞數(shù)據(jù)，虛假注入量測攻擊也是其中一種數(shù)據(jù)問題.虛假注入量測攻擊利用輸電網(wǎng)狀態(tài)估計中基于殘差的不良數(shù)據(jù)檢測漏洞，向SCADA中注入虛假數(shù)據(jù)，達到修改電力系統(tǒng)的量測值和狀態(tài)變量、控制電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)或獲取經濟利益等不法目的.在綠電及碳源追溯中，攻擊者可能通過偽造節(jié)點電壓數(shù)據(jù)使得線路過負荷，從而改變網(wǎng)絡碳排放流走向的計算結果，引發(fā)電力調度錯誤，混淆市場交易信息，從而擾亂綠證市場和碳排放權市場交易的正常秩序.

多種量測數(shù)據(jù)的混合量測周期特性也會對實時性造成一定影響.電力系統(tǒng)碳排放流計算依據(jù)潮流計算而來，而潮流計算所依據(jù)的數(shù)據(jù)常依靠狀態(tài)估計得到.電網(wǎng)狀態(tài)估計可對不同量測裝置測到的數(shù)據(jù)進行計算，從而得到電網(wǎng)各節(jié)點電壓幅值和相角，進而得到全網(wǎng)功率分布.SCADA、WAMS、AMI的量測周期存在差異，給狀態(tài)估計的實時計算帶來了挑戰(zhàn)，從而影響碳排放流計算.此外，目前的碳排放流計算為集中式計算方法，需要收集來自量測裝置的每一條信息，因此在節(jié)點增多的系統(tǒng)里，實時性更難實現(xiàn).

對此，在基于區(qū)塊鏈技術的碳源追溯中，應對不同來源的數(shù)據(jù)進行冗余度和可信度核查，確保其精度和數(shù)量能夠達到可計算要求；同時還應挖掘數(shù)據(jù)之間的關系，從碳排放流的機理出發(fā)，相互校驗可用的數(shù)據(jù)，從而提升數(shù)據(jù)的可靠度和精確度，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的有效利用.

3.3 適用于區(qū)塊鏈技術的數(shù)據(jù)應用場景分析

未來碳計量技術應加強對現(xiàn)有電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效利用，實現(xiàn)更精確可靠的數(shù)據(jù)支撐.未來研究方向主要面向更精細、更明確、更實際3個方面.

..更精細的從輸電網(wǎng)到配電網(wǎng)及微網(wǎng)結構的計量方法 目前基于碳排放流追溯的相關研究多集中在輸電網(wǎng)，如劃分電力碳排放區(qū)域、按照省份進行碳排放流計算，這些方法將區(qū)域或省際電力交易視為整體，討論區(qū)域或省際二氧化碳轉移量，使用的數(shù)據(jù)為區(qū)域電力消費量、電力輸入量和電力輸出量.因此只能計算出較為粗糙的區(qū)域間碳排放關系，不能有效利用到更精細的用電數(shù)據(jù).以圖7為例，傳統(tǒng)碳排放流計算對象面向輸電系統(tǒng)，以宏觀數(shù)據(jù)為主，而未來則應朝著基于更精細用電數(shù)據(jù)的含微網(wǎng)群配網(wǎng)結構碳流追溯的方向進行研究.此外還可以逐步推向面向具體用戶的碳源追溯，結合本文所提基于綜合數(shù)據(jù)融合和共識機制的綠電溯源方法，輔助完成碳足跡計量，使用戶了解其生產生活中碳排放軌跡，踐行低碳環(huán)保理念.

..更明確的基于計量溯源的綠證計量和碳排放責任分攤計算 目前，國家提出綠證交易收益可以替代補貼，《關于積極推進風電、光伏發(fā)電無補貼平價上網(wǎng)有關工作的通知》明確提出“鼓勵平價上網(wǎng)項目和低價上網(wǎng)項目通過綠證交易獲得合理收益補償”.風電、光伏發(fā)電平價上網(wǎng)項目和低價上網(wǎng)項目可按國家可再生能源綠證管理機制和政策獲得可交易的可再生能源綠證，通過出售綠證獲得收益.因此補貼和綠證是互斥的，并行會造成重復計量.如果將綠證賣出，就相當于自愿將綠電屬性價值進行交易，從而不能繼續(xù)享受國家補貼.綠證核發(fā)確保綠證在進入市場前從源頭保證綠證的合法性，因此應在綠證核發(fā)時理清來源，如圖8所示.

圖8中，目前電網(wǎng)主要針對大型風電場/光伏站核發(fā)綠證，并非所有綠電都可以被精確計量成綠證.對于電網(wǎng)中存在的即插即用的小型分布式電源，目前還沒有較精確合理的計量方式，因此有必要開展對小型分布式電源的綠電溯源，促進綠電消納，同樣還應遵循綠證核發(fā)后就不能享受可再生能源電價附加資金補貼原則.小型分布式電源綠證核發(fā)的3種形式初步設想如下：① 如果分布式電源以補貼價格上網(wǎng)，那么這部分綠電所代表的綠證所有權應該歸屬于消納這部分綠電的用戶；② 如果分布式電源以平價上網(wǎng)，則該部分綠電所代表的綠證所有權應歸屬于該發(fā)電方；③ 如果電網(wǎng)以特有定價方式向小型分布式電源集中購電進行整合，則該部分綠電所代表的綠證所有權應該歸屬于電網(wǎng).事實上，電網(wǎng)應以何種方式為小型分布式電源核算綠證還需要更深入詳細的討論.

同樣，對于碳責任分攤，目前無論是只分析供給側的碳排放量還是只分析負荷側的碳排放量，都無法根據(jù)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡特性進行網(wǎng)絡傳輸性計算，而考慮網(wǎng)絡物理流的碳排放流追蹤方法將為電網(wǎng)內碳責任的分攤提供新視角.有效考慮各環(huán)節(jié)的責任分攤，避免碳排放責任的重復計算，做到在發(fā)電側的分攤結果可以與各發(fā)電機組實際出力相符，在負荷側的分攤結果可以與各負荷綜合規(guī)模、地理位置相符合.對此，應該綜合考慮多種因素進行分攤：① 考慮多環(huán)節(jié)；② 考慮用電成分；③ 考慮受電區(qū)域的用電來源.

綜上，無論是綠證的核發(fā)還是碳責任分攤都以綠電流向為依據(jù)進行設想，供給側和負荷側將會有效避免二次消費現(xiàn)象，從而避免完全考慮經濟性因素的分攤，更好、更準確地輔助碳責任分攤.

..更實際的考慮現(xiàn)有限制的計量方法 考慮現(xiàn)有實際的電網(wǎng)量測技術以及實際的元件構成，可以將現(xiàn)有網(wǎng)絡碳排放流計算方法拓展為更符合實際情況、更便于應用的方法.

(1) 量測技術本身的局限.現(xiàn)有的實際電網(wǎng)量測技術存在壞數(shù)據(jù)、混合量測周期數(shù)據(jù)之間的協(xié)調、虛假數(shù)據(jù)注入攻擊等問題，因此在利用多種類型數(shù)據(jù)時，進行有效的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)清洗，才能將電網(wǎng)實時監(jiān)測碳流分布具體化、實際化.

(2) 配電網(wǎng)量測帶來的挑戰(zhàn).由于成本限制等原因，調度中心無法在所有節(jié)點和線路配置量測裝置，所以配電網(wǎng)量測較輸電網(wǎng)更少，還需要使用狀態(tài)估計等算法輔助配電網(wǎng)分析和運行.另外，復雜的用戶用電數(shù)據(jù)也可以幫助分析用戶用電結構和碳排放規(guī)律關系，輔助網(wǎng)架結構的碳計量分析.

(3) 考慮分布式電源、儲能結構等實際配網(wǎng)元件.目前在電網(wǎng)系統(tǒng)中，配電網(wǎng)和微網(wǎng)系統(tǒng)越來越重要，而配電網(wǎng)本身依托主網(wǎng)運行，其內部含有的分布式電源、儲能結構等使其碳排放流更加難以統(tǒng)計.精確的配電網(wǎng)及微網(wǎng)結構碳計量可以更好地促進配電網(wǎng)及微網(wǎng)的低碳優(yōu)化運行.

4 結論

為實現(xiàn)雙碳目標，促進綠色能源消納和能源結構調整，我國提出了推行可再生能源配額制度及其衍生的綠證交易制度和碳排放權交易制度.而碳排放權的合理劃定是碳排放權交易的基礎.電力系統(tǒng)實時的網(wǎng)絡碳計量方法可以有效追溯各負荷的電力來源，從而進行合理的碳排放產權分配.因此，準確的網(wǎng)絡碳計量方法將有助于綠色能源碳交易和碳數(shù)據(jù)管理，從而應用在電力碳排放權市場交易、低碳效益評估和低碳優(yōu)化運行等方面.未來研究工作可從以下幾個方面深入展開：

(1) 研究擴展到配電網(wǎng)及微網(wǎng)結構中的精確碳計量方法，考慮更多細分用戶級別的相關特性.

(2) 在計量溯源中加強綠證計量，加強對碳排放量責任分攤的明確，有效考慮各環(huán)節(jié)的責任分攤，避免碳排放責任的重復計算.

(3) 將網(wǎng)絡碳排放流計算與電網(wǎng)量測技術緊密結合，考慮壞數(shù)據(jù)、混合量測周期、虛假數(shù)據(jù)注入攻擊等數(shù)據(jù)問題，考慮分布式電源、儲能結構等實際配網(wǎng)元件等實際情況，拓展所提方法的應用便捷性.