摘要：随着供给侧的持续推进，能源产业结构不断调整，能源互联网近年来得到了广泛关注，相应的示范建设工程已实现商业运营。针对能源互联网的建设对电力商业模式形成的新需求，采用区块链技术来支撑能源互联网模式下的电力交易具有十分重要的作用。
关键词：区块链技术；电力交易；应用
引言
区块链是一种随着比特币、以太坊等数字加基金项目：国家自然科学基金项目。密货币的普及而逐渐兴起的一项具有颠覆性意义的技术，区块链来源于数字货币，是数字货币的底层技术，但其提供了一种去中心化的、无需信任积累的信用建立模式，已经引起了世界范围内各行各业，尤其是金融、商业、政府、医疗、能源领域的高度重视。区块链技术解决了网络中人与人之间的信任问题，提供了传统的“信息”互联网至“价值”互联网的技术演进路线，也因此被人们称为继“互联网+”之后的下一代“价值互联网”。
1区块链分类
区块链可分为公有链、私有链、联盟链。
公有链：公有链是最早的、完全公开的区块链，也是目前应用最广的区块链，各大虚拟货币如瑞波币、莱特币、比特币现金均基于公有链。公有链的节点运行在互联网上，世界上任何一台可以连接互联网的设备均可以对公有链进行读写，公有链相较于其他两种链具有延迟高，成本高，效率低的劣势。
私有链：私有链具有封闭性和排他性，应用于组织的区块链，记账权仅在个人或机构手中，因其节点信任程度高，所以交易速度快，成本大幅降低，仅适合内部交易。
联盟链：联盟链是半封闭的区块链，可应用于群组内部，由多个机构共同参与管理，可指定多名记账人，每个机构管理一个或多个节点，新节点的加入需要得到授权许可。
2区块链的核心技术
（1）共识机制
共识机制是区块链技术的关键，该机制让区块链存在去中心化的特点成为可能。在分布式网络中，由特殊节点展开投票环节，来产生存放数据的新区块，通过对新区块的选择达成一致共识而实现去中心化，与此同时，必须达到数据不可被篡改的效果。PoW共识机制为目前应用最广泛的共识机制，其次是PoS共识机制、DPoS共识机制等。
（2）存储数据
区块链作为一个分布式账本数据库，可以保存所有数据的详细信息，其信息由区块承载。由于信息只能添加、无法删除，而且所有区块都含有前置位区块的信息和当前区块的信息，所以区块上的数据信息除了防篡改之外，同时也会呈递增趋势。只要信息被存储下来，数据将不可逆，除非篡改者付出利益远远不及成本的代价，使用大量资源去攻击51%以上的区块链节点，否则不能修改。
（3）加密算法
区块链技术采用的就是非对称加密算法，其优点在于加密密钥（即公钥，PublicKey）和解密密钥（即私钥，PrivateKey）不在一起。公钥是公开的，可将信息加密发生给接收人，私钥隶属个人，可将发送人加密的信息进行解密。若是接收人没有私钥，将无法解开公钥加密后的信息。
（4）P2P网络协议
P2P网络是一种网络拓扑结构，即为对等网络，每个对等站点之间可以互相传送和接收信息数据。正是由于P2P网络协议的存在，让区块链技术可以颠覆性地实现点对点之间的价值传输，使得所有区块链节点都可以不依靠中央机构就能够保护区块链上的信息数据，使其不被攻击和篡改。
（5）侧链技术
侧链，即与主链平行且相隔一定距离的另外一条区块链。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆侧链技术，主要是双向和联合楔入两种方式，实现了侧链与主链之间的双向沟通和价值传输，从很大程度上发挥保护主链的作用，舍侧链保主链，使主链不被破坏，同时从侧面补足主链的短板，拓展区块链技术的应用范围。
（6）智能合约
智能合约是一种节点之间可以达成共识的新方式，其本质是一段无危险的、可使用的计算机程序。在去中心化的系统中，当满足设置的初始条件时，可以存储智能编程运行代码的区块链技术强行自动执行合约内容。
3区块链技术在电力交易中的应用
3.1辅助服务领域需求分析
电力市场中涉及到的电力交易等具体工作，组成了电力辅助服务领域的主要内容。由于我国电力市场的规模以及分布范围相对欧美等其他发达国家来说，差异性较大，保证电力市场的统一规则与运行监管相对较为困难。在交易主体之间信任难以建立的前提下，采用区块链技术，实现无中心化的共识方案，可为辅助市场交易提供较为便捷的途径，实现效率与规则的水平提升最大化，同时保证了辅助服务市场中不同能源主体以及能量流、信息流、资金流的可信任管理。
3.2电力交易区块链应用
在电力交易工作中，互联共识记账机制以及智能合约机制形成了区块链应用的主要内容，其中互联共识记账机制主要针对用户资产认证、登记与注册，协同购售交易、资金补贴以及相关罚款，形成服务市场的总体账本。所有参与电力辅助服务交易的实体均通过区块链授权进行统一管理，随着用电信息系统以及大数据平台建设工作逐步开展，能源交易中的信用将作为一种虚拟化资源，通过信息通信技术连接和管理。任何电力用户通过注册机制，均可以参与区块链的运算。针对智能合约机制，在开展交易物所有权转让行为时，通过预置控制策略来完成，有效避免可能形成的相关争议，降低了管理成本。
3.3密钥安全应用
在实际电力市场环境中，必须要在政府、电力监管部门共同监督情况下实现电力交易，在应用区块链技术时，针对每次电力交易，需要对参与实体进行数字签名授权，并形成较强保密性的交易时间链条。一般应用时，为保证系统的安全性，将资产、账单等参与实体个体数据信息进行分割，在多个独立区块上分别进行编码，通过数据的量子级别管理实现相关逻辑的执行过程。
4区块链技术在电力交易中应用面临的挑战
目前在电力交易过程中，区块链技术应用快速发展，但是仍处于初始发展阶段，区块链中仍旧存在较多挑战。区块链属于新型技术，自身还存在较多有待完善的部分。在能源领域中，应用区块链技术的案例较少，实际覆盖规模较小，诸多潜在问题不能全面突显。在技术层面上，首先是信息安全问题。区块链技术主要是选取隐私保护、加密机制、智能合约等，均存有不同的安全问题。近些年我国密码学实际发展速度较快，区域链中应用的加密机制会逐步区域弱化，各个分布式节点被侵占的问题会日益显现，导致不同节点的重要信息遭到窃取。区块链技术智能合约尚未全面实现规范化统一，自身发展过程中存在较大的安全威胁，要对智能化合约定期进行更新维护。区块链系统在组建应用过程中，多个节点不能实现根本匿名，各项数据透明性较高，对用户个人隐私难以形成有效保护。
区块链系统在运行过程中针对不同节点都要保存对应的完整数据，其中，区域链长度延长在一定程度上将会导致数据储存成本不断提升。在交易中，区块链各项结果中与数据传输以及验算具有较大联系。在社会生产生活多个领域，每个个体对电力都具有不同需求，促使区块链技术电力交易系统中含有较多节点。不同节点中存储数据量较大，在项目数据分析筛选以及维护管理中难度较大。
结语
区块链技术使得能源互联网应用领域得到了新技术的支撑，在电力辅助服务应用方面，基于区块链技术的四个主题特征，充分结合电力市场的需求响应分析，做好体系建设，强化监管效率，实现辅助领域的高效运转，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]任哲,胡伟洁.区块链技术与支付体系变革[J].中国金融,2016 (14):90-91.
[2]田世明,栾文鹏,张东霞,等.能源互联网技术形态与关键技术[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3482-3494.
论文作者:李生涛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：区块论文; 电力论文; 技术论文; 节点论文; 互联网论文; 数据论文; 机制论文; 《电力设备》2019年第17期论文;