5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區1500余位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。

上海交通大學電子信息與電氣工程學院助理教授陳思捷在能源區塊鏈&云儲能專場，發表了題為“基于區塊鏈的分布式能源交易技術”的精彩演講。

演講內容如下：

陳思捷：

非常感謝大會會務組的邀請，也很榮幸在這么多人面前做演講。

剛才聽了張老師的匯報，我在講之前先說一下感受，張老師從云的角度探討怎么運行這些分布式資源，我個人感覺云更多是中心化的管理風格，是配網運營商或者是國網，如果現在在很多地區不存在這樣的中心化配網運營商，怎么實現配網的運行管理?這種情況下可能需要顏主任和我講的報告，用區塊鏈的技術來協調管理和運行分布式的資源。

剛剛顏主任講了，我們可以看到全世界包括其他的試點項目，其實已經有很多分布式能源基于區塊鏈的交易，更多是基于云管理的方法。這些項目都有共同點，因為他們的創始的理念或者創始的構成來說，大部分都是從IT或者是金融領域來切入到區塊鏈領域來的，因此，他們很多時候繼承的是比特幣交易運營管理的方式，所謂P2P的交易方式，這邊有電源，隔壁有用戶，電源和用戶之間簽訂雙邊交易合約，然后交易了多少電量、交割時間、交割的金額，這種方式我個人感覺非常適合現階段的在我們分布式能源交易剛剛開始的時候這種態勢，包括國家能源局和發改委出的能源當中明確指出分布式能源交易還是以P2P，當然他們不是用P2P，而是用一對一的交易方式為主的。我這個可能更偏學術一點，所以我講的是更偏向成熟的電力市場當中，大家采用優化的方式怎么來更好的協調各種分布式能源。

我主要講分布式能源交易怎么用區塊鏈做，以優化的方式，它在區塊鏈實現難度比較小的方式，可能經濟不一定是最優的方式。

這張幻燈片指配網當中分布式能源的滲透率很高，有很多自發性的資源，他們帶來了很多的波動性，使得我們協調分布式的配網，比起之前沒有任何分布式能源接入的配網難度要大一些。

現在配網當中有很多分布式能源，以光伏為例，光伏下降。如果配網當中沒有靈活的運行機制，可能依靠遠端的火電廠，遠距離平抑波動性。整個配網當中建立起一些市場價格的信號，如果當風險一不小心，發電減小，我們可以通過價格信號的方式來激勵靈活的儲能也好還有彈性的用戶來降低他們的用電量，從而平抑風電的波動，因此可以實現實時的供求平衡，而不依賴于遠端的火電廠提供配用。

這張幻燈片概括了接下來整個演講當中想做的兩方面事情：一是在相對傳統的由一個中心化的機構來直接通過行政命令的方式控制整個配網當中的，無論是可控的儲能，分布式電源，還是這些不可控的，做負荷預測，風電、光伏或者用戶，我們希望通過價格信號的方式來發掘和引導配網實施平衡，當光伏和風電，比如現在發電量比它的預測值要少的時候，風電和光伏能不能發出一個價格信號，從周圍的這些鄰居們這塊，請求周圍的鄰居們降低他們的用電量，從而在配網中平抑不確定性和波動性，而不是把這種波動性帶來的腹面效果完全推給電網公司，讓電網公司調用大水電和大火電做平抑。這是美國能源部提的詞，在美國做得比較多，在中國未來時間也會跟進。這個詞指的是交易的詞的形容詞形式。

下面的兩張圖，為什么想用區塊鏈做這個事?當然這里面除了區塊鏈，在其他行業所提到的優點，比方說因為它是分布式賬本，像顏主任說的，用區塊鏈技術保證，非常安全，能抵抗單點攻擊等等，這些優點之外，在我們的很多分布式能源的應用場景中還有一個特點，做到園區級或者低電壓等級，我們很多時候不存在中心化的調度機構，因此，區塊鏈有兩套技術方案，或者建立第三方中心化調度機構，運營和管理所有的分布式能源。第二種方式是讓區塊鏈做協調，相當于讓分布式能源構成了自治的委員會，自治委員會相當于以某種方式來決定自己在委員會當中的權重，像剛才顏主任講的，其實就是共識機制的部分，比如誰的計算機好，誰的權重大，誰歷史表現好，這個自治委員會誰說話的分量重，甚至誰的發用電數量比較多，誰的分量就比較大，這樣的自治委員會由利益相關方組織構成的運營協調管理的平臺，而不是第三方管理機構建立的平臺，就是區塊鏈在具體應用場景當中的表現形式。

我們怎么設想在配網當中建立分布式能源，包括儲能、光伏、分布式光伏還有用戶之間的協調機制，以及在區塊鏈平臺上應該怎么實現。

分兩階段講：第一階段，日前的時間尺度上制定所有的分布式資源的發電或者用電計劃，實施到來，因為預測偏差，可能會造成光伏發多或者用少或者某個用戶的用電量超過日前的計劃值，這時候可以建立實時關于偏差電量的多邊交易來鼓勵，通過價格信號來引導小范圍內局部的分布式資源去平抑或者消除和日前計劃的偏差量，從而達到自組織和自平衡，不依賴大電網調整下的自組織和自平衡。這上面有一個兩把椅子的，可以管它叫中心化的運營商，在張老師的語境中，上面可能是云服務的運營商，我的報告語境可能是由下面所有分布式資源共同籌建的一個管委會，專業名詞就是區塊鏈，這樣的一個上層協調企業。通過價格引導的方式來發現一種合理的價格，來實現下層資源的供求平衡。比方上層是管委會，根據歷史上的信息，覺得現在的價格制定在110美元，把這樣的價格信號發布給所有分布式資源，在這個情況下決定自己的用電量、發電量，報告給協調級，如果供大于求，應該降價，降到95，降到95，所有發電又重新報價，這時候供不應求，那這個協調級根據預設的算法漲價，漲到100美元。這個情況下，下面再匯報他們的發電量、用電量，可以達到平衡。

這樣的價格迭代機制中，上層的協調級不需要掌握下層的每個產銷者或者分布式資源實際運營的情況，他們的成本、他們的需求或者物理約束，比如光伏或者某個儲能有它運行的無論是能量還是容量的約束，只需要通過價格信號引導的方式就可以倒逼或者揭示出來所有的這些對于分布式能源最優的運行狀態，這樣可以保證運行機制達到經濟最高效的狀態。在上層的兩把椅子的協調級要用區塊鏈的方式建立?可以保證協調級可以繼承所有的優點，做的價格信號的發布，和日前實施計劃的生成，所有的迭代過程都是很公平的，如果說管委會或者協調級當中，如果有人想作弊，其他節點，誠實節點占大多數，他們可以提出反對意見，從而保證一個節點想把整套流程作弊，比如價格信號扭曲，必須占到整個網絡當中根據不同的共識算法，有的綜合節點占51%，有些要占33%，這樣的情況下才能實現。

剛才講的是提前一天的時候，怎么確定分布式資源發電量和用電量的情況，當第二天真正到來的時候，實施運行的時候，假設有一個用戶，中間上面的這個是一個用戶，比日前的計劃值多用3度電，風機發現日前預測值有點保守，可以多發一度電，這種情況下希望通過市場和價格信號的方式來把有人想多買、有人想多發電的信號傳遞給局域網絡當中其他人，讓其他人看有沒有需求，而不是依賴于更遠端的火電廠做供求平衡。現在這6個產銷者組成的局域網的自治委員會，比如6個產銷者共同構成區塊鏈，發布了一個信息說，現在網絡當中跟日前計劃相比，跟之前制定的計劃相比，現在還需要再購買2MWH，有沒有其他的靈活產銷者多花2度電或者少用2度電消除供求偏差呢?每個單元會提交自己的報價，現在把所有的報價按照從低到高排序，因為現在這個系統當中是大家想買電，我們把賣家按照從低到高排序，誰的賣價越低，他的賣價是120元，應該優先中標，按照賣價從低到高依次決定他們的出行序列。這種情況下有可能導致一些安全約束不能被滿足，還需要根據安全約束對出行隊列進行調整，假設這個情況下存在一些設備的躍線，通過調整設備上下游的中標情況可以消除整個網絡的躍線情況，在滿足安全約束情況下最優的出行結果。

整個右邊的7步流程圖，既可以采用張老師剛才講的云供應商的思路來處理，當然在我這個案例當中，其實就是由這6個單元所共同構成的委員會，每個人都具有一定的投票權的委員會來共同決定的，這個委員會其實從某種意義來說就是一個區塊鏈。還有一步是結算。

方案的優點已經講過了。

第三，這個東西具體在區塊鏈上怎么實現。

區塊鏈的有點，剛才顏主任已經說過，比較形象的例子是右上角的圖，之前所有的交易通過中心化的節點把大家組織在一起，掌握網絡當中所有的節點仲裁權、生殺大權，負責仲裁、存儲、解決爭端。最右上角的圖，區塊鏈下的交易網絡。每個參與者或者每個產銷者、每個分布式資源自己都有分布式的賬本，記錄仲裁網絡中的所有事情，發生終端的時候，根據網絡中預設的共識算法，使所有人達成一致。

這是日前交易計劃(音)在區塊鏈上執行的具體方案，其實我們可以把剛才有兩個椅子的協調級想象成配網當中或者是園區當中，所有的分布式資源其實都是有可能，如果他們愿意成為區塊鏈網絡當中的出行節點，他們都有可能自己做到這兩把椅子上，誰應該坐到兩把椅子上?比如比特幣的算法，誰的計算機特別好，誰有更大的概率在這個交易中成為網絡的協調者或者仲裁者，成為網絡的仲裁者不等于一手遮天，他所做出的每個決定都會被其他三個節點所審計，其他三個節點說你這次的行為和之前自動化合約預設的交易機制一致，這種情況下交易結果，比如日前到底誰花多少、誰用多少、以什么樣的價格出清，才會被各方接受，并被各方執行。

實施也是一樣的，剛才實施當中我舉的例子是有兩個用戶有用電偏差，他們希望從其他人那塊以最低的成本來購買到一些電量，消除他們的用電偏差，使網絡不需要外力介入依然達到供求平衡。誰來組織這些交易、誰負責這場拍賣，決定誰中標，中標電量、中標價格，我們不依賴一個中心的機構來做判決，也是這個網絡當中所有人都有資格，都有一定的概率來成為協調者。在POW這樣的機制下，誰的算力強，POS下，誰的歷史信用表現，不代表計算機強就每次都是我中標。無論是POW還是POS的思想，都是指計算機好的人、信用好的人、發用電量多的人有更大的概率成為這次交易的仲裁和組織者，得到的結果很方便被其他所有節點審計。

這是用區塊鏈的方式組織配網內部的交易的思路。

區塊鏈除了可以用來組織交易，像顏主任說的，還可以負責計量和結算，比如這樣的屋頂光伏，它智能電表的數據可以自動的傳輸到區塊鏈上面去，然后網絡當中所有人可以去看智能電表的真實物理上的發用電量，是不是和實時交易機制等判決出來的屋頂光伏應該發電多少、用電多少是吻合的，并且網絡當中借助無論是能源代幣還是非能源代幣，比如人民幣也可以實現資金在這幾個網絡的實時流轉。

比如我們怎么在區塊鏈上做結算呢?各個參與方、各個利益相關方首先達成一套采用什么樣的交易規則在網絡當中決定每個人的交易數量和價格，把它寫到區塊鏈的智能合約里面，區塊鏈可以保證，如果說交易機制一旦被寫到智能合約里面，基本不會被其他成員所篡改，相當于刻在石頭上的《憲法》，在古代很難擦除掉。寫在區塊頭里。有一個節點要買電，有一個人驗證說這個信息記錄下來，寫到區塊鏈里面的第二個區塊里面，然后被其他所有節點都看到，右邊三個節點看到左邊的一個節點買電，他們提供一個報價，我愿意多少錢賣多少電給左邊的節點。所有的信息記錄下來，被所有的節點收到。比如我們可以把密封的報價公開，密封報價保證在大家提交報價的時候兩兩之間不會看到對方的報價，保證我們每個人的報價都是獨立做出決定的。第三步把報價信息公開，網絡當中的某個節點在這個例子當中，我用第一節點，第一個節點預期比較好，記賬權或者管理權或者運行權，執行智能合約，判定誰應該以多少的數量來出售電能給網絡當中的其他人，比如這個例子當中應該是電動汽車，電動汽車的報價比較便宜。相關的信息傳到區塊鏈，保證物理交割的時候有據可查，簽訂的合約怎么指定交易數量和價格的。結算部分，所有人把自己的智能電表發出的實際物理上的發用電量的信息傳到區塊鏈上，有一個節點，比方說電動汽車節點就成為仲裁者，把每個節點實際的發用電量和合約里的發用電量做比對，確保吻合，宣布交割，大家沒有違約，成功了，在所有人的監督下實現金額的轉移。

這次的交易就結束了。這是關于分布式能源交易如何在區塊鏈上做的報告。謝謝大家!

(本文根據現場錄音整理，未經本人審核)