區(qū)塊鏈技術(shù)使分布式可再生能源成可能 儲能技術(shù)是深入應(yīng)用的關(guān)鍵
2018 年,全球能源領(lǐng)域內(nèi)的區(qū)塊鏈項目迎來一波爆發(fā)期。
區(qū)塊鏈電力項目 Eloncity,跳出早期入局電力行業(yè)的區(qū)塊鏈項目普遍選擇的落地場景——點對點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。在這個過程中,可以解決行業(yè)痛點,實現(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)濟一體化背景下,能源價格波動對國際局勢、單一經(jīng)濟危機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,電力消費者可以自由地在電力市場上選擇性價比較高的電力生產(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,利益團體因此爭斗費率的制定方式,導(dǎo)致電力計價中間環(huán)節(jié)層出不窮,計費規(guī)則混亂、網(wǎng)絡(luò)費用節(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)時段、季節(jié)、天氣及文化背景,電力供求是具有實時動態(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;花樣迭出的計價方式,無法實時精準(zhǔn)匹配的發(fā)電供需,形成了全球性的巨大資源浪費和電能浪費。
有介于此,實現(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),實施與時俱進(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、擁有落地硬件項目布局的能源區(qū)塊鏈項目,不僅得到了風(fēng)投與數(shù)字貨幣個人投資者的追捧,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:點對點交易環(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)在點對點交易環(huán)節(jié)。點對點交易能大大增強電力消費者的購買自主性,反應(yīng)電能的實際價格,有助于電力消費者理智用電,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+等項目,都通過籌建點對點式的區(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。電力消費者可以隨時自由切換到更清潔的能源供應(yīng)商,或者用電價格更有優(yōu)勢的電力供應(yīng)商。個人和企業(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)運營商、配電網(wǎng)運營商以及能源零售服務(wù)提供商得以在多個層級上進(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)資源費用計算。且要實現(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,需要的不僅僅是一個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)塊鏈項目是否能在能源領(lǐng)域獲得有價值、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),實現(xiàn)真正智能的供需電分配,杜絕電能和資源的無計劃浪費。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「供需瞬時平衡原則」,實現(xiàn)靈活用電和互動用電,為傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運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)度等各個環(huán)節(jié)和各電壓等級的有機整體,是一個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、布局、運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)供需瞬時平衡的執(zhí)行原則。
簡單來說,儲能可以有效地實現(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)的用電價格將獲得點對點的供需調(diào)配,同時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。
責(zé)任編輯:電力交易小郭
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