貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司遵義供電局 吳 渲

1 引言

區(qū)塊鏈技術(shù)最初是由化名中本聰?shù)膶W(xué)者為比特幣而設(shè)計(jì)的一種去中心化、去信任的集體維護(hù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，基于密碼學(xué)中的橢圓曲線數(shù)據(jù)簽名算法區(qū)塊鏈技術(shù)在世界上多個(gè)國(guó)家引起高度關(guān)注，也在多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[1]。區(qū)塊鏈技術(shù)的興起為眾多行業(yè)創(chuàng)造前所未有的優(yōu)勢(shì)和便利性，同時(shí)為產(chǎn)業(yè)變革和技術(shù)創(chuàng)新提供幫助。為了推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在電力行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用和發(fā)展，需把區(qū)塊鏈作為實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的突破口，擴(kuò)大研究范圍，加大研究深度[2]。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 帶動(dòng)可再生能源的發(fā)展與應(yīng)用

由于可再生能源具備綠色環(huán)保、輕易獲取、成本低廉等特征，近年來許多地區(qū)大力提倡可再生能源的使用，而在宣傳推進(jìn)過程中，相關(guān)部門需要面對(duì)可再生能源發(fā)電消納問題，消納是阻礙可持續(xù)能源在后續(xù)推廣過程中的核心因素?？稍偕茉聪{需要企業(yè)自愿認(rèn)購(gòu)，但目前管理力度極其有限，過程繁雜，中間成本費(fèi)用高昂等問題[3]。為了有效改變這一現(xiàn)狀，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以簡(jiǎn)化其中的各道工序，為電力企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。

2.2 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享

企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過程中會(huì)產(chǎn)生的大量的數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)共享需要涉及大量的人工勞動(dòng)力，同時(shí)龐大的數(shù)據(jù)量加劇了安全維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，再加上缺乏科學(xué)完善的信息隱私保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)非法泄漏的可能性較大，也提高了企業(yè)內(nèi)部資料遺失的風(fēng)險(xiǎn)。此外，一旦數(shù)據(jù)共享環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值無法完全被挖掘出來，給信息的實(shí)時(shí)性和有效性造成不利影響，同時(shí)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效率產(chǎn)生負(fù)面作用，給電力行業(yè)帶來不可挽回的損失。區(qū)域鏈技術(shù)具有公開透明、防篡改、優(yōu)化數(shù)據(jù)儲(chǔ)存路徑等優(yōu)勢(shì)，若成功應(yīng)用于電力行業(yè)，將會(huì)大大提高企業(yè)數(shù)據(jù)的可信度，拓寬信息分析路徑，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值最大化和電力系統(tǒng)管理質(zhì)量最高化奠定基礎(chǔ)。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用探析

3.1 全球能源互聯(lián)網(wǎng)

全球能源互聯(lián)網(wǎng)是區(qū)塊鏈技術(shù)在電力行業(yè)中靈活應(yīng)用所誕生的產(chǎn)物，提高了資源配置效率，拓寬了業(yè)務(wù)分布范圍，優(yōu)化了安全管理質(zhì)量，同時(shí)還滿足綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展理念，為各大電力電網(wǎng)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。而全球能源互聯(lián)網(wǎng)的核心功能是把風(fēng)能和太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)換成電能，通過運(yùn)輸線路與用電源頭相連接，不斷優(yōu)化電力資源的運(yùn)輸和配置效果。在未來的發(fā)展旅程中，全球能源互聯(lián)網(wǎng)必須同時(shí)具備智能輸電、智能儲(chǔ)電等功能，隨著智能化技術(shù)的不斷深入影響，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈來愈完善，能夠更好更快地應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的實(shí)際情況。參與主體之間相對(duì)獨(dú)立，缺乏信用互補(bǔ)機(jī)制，無法為電力系統(tǒng)的正常供給與運(yùn)行提供充足的保障。區(qū)塊鏈技術(shù)具備克服該類問題的優(yōu)勢(shì)，為電能與通信網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)方面的有效融合奠定基礎(chǔ)。

此外，區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫，是一串使用密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊中都用于驗(yàn)證其信息的有效性和生成的區(qū)塊[4]。電力能源在建設(shè)過程中應(yīng)用鏈上+ 鏈下的設(shè)計(jì)思路特別普遍，這種方法是將本地?cái)?shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，通過加密算法生成密文等一系列參數(shù)存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈中為人工排查工作創(chuàng)造極大的便利，區(qū)塊鏈鏈上+ 鏈下模式設(shè)計(jì)框架如圖1所示。

圖1 鏈上+鏈下模式設(shè)計(jì)框架

大部分輸配電設(shè)備的數(shù)據(jù)存在追溯期，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)獲取其中的數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行定期追蹤更新，共同實(shí)現(xiàn)電力資源的合理調(diào)配和協(xié)調(diào)規(guī)劃。通過近幾年技術(shù)研發(fā)人員的不斷努力，區(qū)塊鏈技術(shù)目前具備高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和信息整合功能，部分技術(shù)研發(fā)單位正著力于將電力網(wǎng)絡(luò)與區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行有效融合，以此來克服復(fù)雜多變的實(shí)際情況。以紐約布魯克林區(qū)域的電網(wǎng)平臺(tái)為例，該平臺(tái)具備豐富的數(shù)據(jù)信息資源，能夠供用戶更加便利地使用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

此外，該平臺(tái)為每位用戶提供了能源數(shù)據(jù)查詢的渠道，完全擺脫第三方機(jī)構(gòu)，直接進(jìn)行電能消費(fèi)交易，便利而又高效。而該類交易是以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行的虛擬交易，能夠?qū)崟r(shí)追蹤用戶的用電量以及周邊住戶的用電交易情況。雖然區(qū)塊鏈技術(shù)為電能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)操創(chuàng)造了各類優(yōu)勢(shì)，但不能否認(rèn)的是技術(shù)在應(yīng)用過程中仍會(huì)受到各類因素的共同影響，如當(dāng)?shù)卣咭蛩?、人為干預(yù)因素以及氣候因素等，同時(shí)還會(huì)面臨許多棘手的實(shí)際問題，如技術(shù)操作要求高、實(shí)踐難度大、成本高昂、管理制度不夠完善。

3.2 電力支付結(jié)算

電力企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過程中需要涉及大量的交易業(yè)務(wù)，隨著智能化技術(shù)的不斷應(yīng)用與普及，電子支付平臺(tái)處于初露頭角的階段，其主要功能是記錄電能消費(fèi)支出明細(xì)、電商績(jī)效數(shù)據(jù)，及第三方信息共享。以支柱產(chǎn)業(yè)國(guó)家電網(wǎng)為主，作為業(yè)務(wù)遍布全國(guó)各地的大型企業(yè)，主要服務(wù)宗旨是為社會(huì)各界提供高質(zhì)量的電能服務(wù)，近年來致力于組建電子商務(wù)平臺(tái)，在激烈的能源市場(chǎng)中站穩(wěn)了腳跟。為了實(shí)現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，與各大電商平臺(tái)和互動(dòng)網(wǎng)站形成密切合作關(guān)系，同時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)用戶與平臺(tái)的線上交易，也是提高電子交易質(zhì)量的前提。

作為一種分布式賬戶系統(tǒng)，區(qū)塊鏈技術(shù)與電子交易行業(yè)具有許多共同特征，對(duì)人們的日常生活也具有潛移默化的影響。區(qū)塊鏈支付體系為交易雙方提供獨(dú)立而又可靠的環(huán)境，沒有第三方的機(jī)構(gòu)的介入，避免了許多麻煩和風(fēng)險(xiǎn)，充分發(fā)揮出互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)價(jià)值。

3.3 物資合同管理

物資合同管理作為電力部門的主要工作內(nèi)容之一，區(qū)塊鏈利用其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了電子合同管理模式的不足之處。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?yàn)殡娮雍贤x予密碼學(xué)保障和智能監(jiān)管。在合同面臨存檔、使用過程時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)物資合同的管理成效才得以體現(xiàn)，針對(duì)電力部門合同實(shí)時(shí)生效等問題，企業(yè)可以利用區(qū)塊鏈建立企業(yè)與資源采購(gòu)部門的供應(yīng)鏈，用于簽訂合同。而這種聯(lián)盟鏈的底層由物資合同履約平臺(tái)提供數(shù)據(jù)和Web 交互界面,聯(lián)盟鏈的設(shè)計(jì)由基礎(chǔ)層、邏輯層、安全層和業(yè)務(wù)層組成[5]。物資合同簽署過程如圖2所示。

圖2 基于區(qū)塊鏈下的物資合同簽署流程

4 區(qū)塊鏈在能源電力行業(yè)的發(fā)展建議

區(qū)塊鏈技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得顯著成效，各項(xiàng)難題在探索過程中獲得進(jìn)展，在未來的發(fā)展過程中，并結(jié)合目前發(fā)展現(xiàn)狀，給予以下建議。

一是全面考慮并推進(jìn)電力網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈建設(shè)工作，優(yōu)化區(qū)塊鏈模式的資源配置機(jī)制；二是推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定，不斷完善區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)體系以及相應(yīng)的技術(shù)操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；三是將發(fā)展重心轉(zhuǎn)移至技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，重視核心技術(shù)的研發(fā)，打造一流的區(qū)塊鏈電力智能化系統(tǒng)；四是將智能建模、數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等高技術(shù)與區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行有效融合，推動(dòng)各模塊的有機(jī)結(jié)合，從而帶動(dòng)各分項(xiàng)工程的集成創(chuàng)新和融合應(yīng)用；五是充分結(jié)合海內(nèi)外的區(qū)塊鏈技術(shù)案例，吸取其中的經(jīng)驗(yàn)，打造電力區(qū)塊鏈的應(yīng)用示范工程，促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)的后續(xù)發(fā)展；六是重視技術(shù)創(chuàng)新，為區(qū)塊鏈技術(shù)加入創(chuàng)新元素，促進(jìn)其能夠更好地解決實(shí)際難題，力求做到對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效，對(duì)外實(shí)現(xiàn)融通發(fā)展，盡可能地為企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益。七是區(qū)塊鏈技術(shù)正處于研發(fā)與維護(hù)階段，電力行業(yè)在引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的同時(shí)，需要面臨潛在的安全隱患與各類風(fēng)險(xiǎn)。主要體現(xiàn)在技術(shù)的控制過程、數(shù)據(jù)安全和病毒防護(hù)等領(lǐng)域。技術(shù)控制作為區(qū)塊鏈技術(shù)的重要內(nèi)容之一，一般情況下以源框架為基礎(chǔ)，再進(jìn)行國(guó)密化改造等過渡手段。八是企業(yè)需要完善智能合約的解決方案，智能合約能夠簡(jiǎn)化電能交易流程，具有極高的便利性和高效性。而智能合約存在部分弊端未得到有效改善，最明顯的是數(shù)據(jù)安全問題，存在由于合約不嚴(yán)謹(jǐn)造成的經(jīng)濟(jì)損失的案例數(shù)。而傳統(tǒng)安全防護(hù)方案完善程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及預(yù)期目標(biāo)，存在許多難題有待突破。通過技術(shù)人員的不斷努力，安全防護(hù)平臺(tái)能夠不斷完善，進(jìn)一步推動(dòng)電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。其中一種智能合約創(chuàng)新優(yōu)化流程如圖3所示。

圖3 基于區(qū)塊鏈下的電力企業(yè)智能合約的優(yōu)化流程

5 結(jié)語

綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)在電力行業(yè)得到了有效應(yīng)用，其中包括與生產(chǎn)安全、電子金融以及物資合同等方面的有效融合，為電力企業(yè)創(chuàng)造了前所未有的經(jīng)濟(jì)效益。希望在未來區(qū)塊鏈模塊研發(fā)工作人員能夠?qū)⒓夹g(shù)提升至新的高度，推動(dòng)電力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。