国网新疆电力有限公司信息通信公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：现阶段，我国电力交易主要是通过集中式交易中心来实现，借助特定机构对交易过程进行控制引导，这样将会导致电力交易参与人员数据流通不合理，未认识到电力市场主体选择性，不能对电力市场主体和主导机构之间的矛盾进行控制。目前全面遵循电力市场规范化原则的基础上，在电力交易中融入区块链技术，能通过智能化合约方式对电力交易信息进行存储管理，借助各项技术对完整的电力交易方案进行执行。要对电力交易相关技术合理应用，提升交易安全性与透明性，对交易成本和信用成本进行控制。
关键词：区块链技术；电力交易；新型技术
电力交易系统的参与者众多，一直都存在由信任问题导致的交易摩擦。区块链技术凭借其去中心化、公开、透明的特点，可以较高程度地解决该问题。本文针对电力交易过程的具体环节，分析了区块链技术在各个环节的应用，并在此基础上给出了基于区块链的电力交易方法和具体交易过程。虽然区块链技术在电力交易中显示了良好的前景，但区块链技术并非万能，它的核心优势是将集中管理变更为分布式，并没有提高系统性能。鉴于此，本文最后从技术和政策两方面论述了区块链技术应用于电力交易系统面临的挑战，这有助于建立符合中国国情的基于区块链技术的电力交易系统。
1区块链技术基本特点
区块链是通过加密算法、共识机制等多项技术结合产生的去中心化基础结构与分布式计算模式，是全新的去中心化基础架构，计算范式创新性与独特性较为突出。区块链通过密码学知识、智能合约、共识算法、区块链式结构等相关技术全面组合，促使其具备可追溯性、透明化等相关特征。其中，去中心化是区块链技术，而不是借助中心节点产生不同节点之间的信任关系，是通过数学化方式，在不同节点之间备份相关数据，全面提升数据存储效率。区块链系统在运行中的各项数据与规则在节点中能有效查询，信息透明度较高，是各个区块链系统提高认可度的重要条件。区块链通过链式结构等对交易信息时间进行合理标记，记录信息对应顺序，实际传递路径能通过完整的链式结构进行有效记录和跟踪，确保区块链交易信息不会被更改。区块链系统通过智能合约以及共识算法等相关措施，在没有第三方担保作用下稳定运转。
2电力交易系统的区块链应用
在过去传统电力交易系统中，大多是选取中心机构管理以及市场自我管理，目前我国中心机构管理应用常见，但是也存在诸多问题，由于第三方金融机构参与才能对中心数据库进行维护，这样会无形中扩大交易成本。此外，中心化程度较为突出会导致信息难以有效对称，交易中心掌握较多信息会导致参与人员个人利益损失。单方面通过中心机构对多项交易信息进行保管，在一定程度上会不断扩大信息丢失与更改概率，安全性较低。在电力交易过程中，合理选取区块链技术，能全面提升电力资产服务、交易、管理各方面实效性与稳定性。目前参与到电力交易的主体大体上能分为4类，分别是生产者、生产消费人员、消费人员、公共设施基本维护者。
2.1电力交易系统区块链的具体应用
对于以区块链为技术基础的电力交易系统，区块链技术作为一项底层技术，可应用于交易过程的如下数个环节。（1）电力交易计费介质。交易介质是区块链系统的核心部件，与比特币和以太币类似，在将电力虚拟为数字资产时，选用“电力币”作为交易介质，可以促进电力交易系统区块链的发展。（2）电力的登记发行。电力的登记发行用来表示在任意某时间发电厂能够生产电量的多少。在电力交易系统区块链中，将电力虛拟化为数字资产“电力币”，并在区块链上登记发行，用户可以以购买实际商品的方式购买电力。（3）电力买卖交易。电力生产商将电能发行到区块链上，用户（个人或者企业）通过电力交易平台或者线下点对点的方式即可进行电力买卖交易。该过程的交易信息包含买家和卖家信息、电价信息和交易电量等。（4）电费收缴与补贴发放。作为传统电力交易系统的一项重要工作，电费收缴往往会耗费较多人力。基于区块链的电力交易系统可以较轻松完成电费收缴的任务。利用区块链技术，既可以在使用过程中实时收缴电费，还可以记录并分辨电能是否为环保能源，配合政府的补贴政策对环保电力能源的生产和消费予以鼓励。（5）电力支付清算。采用“电力币”记录电力交易信息有助于缓解电力支付清算结算压力。利用区块链技术，在节点上运行分布式交易程序和智能合约技术，无需经由银行即可实现电力支付实时清算结算。
2.2电力交易系统中区块链交易流程
电力交易系统区块链交易阶段，要对区块链交易记录的不可否认性以及不可篡改性进行分析，能对电力交易各个环节进行精确化记录与监控，基于区块链的电力交易过程如图1所示。
3电力交易系统中区块链应用面临的挑战
当前，尽管基于区块链的电力交易系统的研究已取得一定进展，但作为刚刚兴起的新技术，区块链仍面临着问题和挑战。在电力交易系统中，区块链面临的挑战主要体现在技术与政策两个层面。
图1 基于区块链的电力交易过程
3.1技术层面
区块链技术是新兴技术，仍处于发展阶段，本身仍有可完善、改进的余地。区块链技术在能源领域的应用案例数量少、规模小，技术层面的潜在问题无法得到完全突显。目前，区块链技术在应用中的关键技术问题大体可总结为如下三个方面。（1）信息安全问题。区块链技术使用的加密机制、智能合约和隐私保护机制，均存在安全隐患。随着密码学的发展，区块链采用的加密机制会日趋脆弱，分布式节点被侵入的概率逐渐提高，会引起节点账本信息泄露问题。区块链技术的智能合约尚为实现规范统一，且本身具有安全威胁问题，因此需要定期更新维护智能合约。区块链系统的各节点无法完全匿名，数据完全公开透明，极不利于用户的隐私保护。（2）效率及响应速度问题。区块链系统要求每一个节点存有一份完整的数据，而区块链长度的增长将导致数据存储成本的提高。此外，交易过程中，由于区块链最优结果牵涉到大量节点间的数据传输与验算，故区块链每秒处理的交易量与成熟的银行交易平台相比不够大。电力交易系统区块链的交易延时问题会限制其应用项目的规模。（3）数据维护问题。每个人都有电力交易需求，使得基于区块链技术的电力交易系统包含海量的节点。此外，每一节点自身存储的数据量极大，所以对项目的总体数据进行信息筛选、管理和维护极其困难。
3.2政策层面
能源安全关乎国家命脉。在能源行业应用区块链技术，必定会对传统业务模式造成冲击，故国内外对区块链在能源行业的应用都十分谨慎。相关项目要落到实处，必须有相关政策和法律的支持。目前，这项新技术在法律使用方面具有不确定性。随着区块链技术的不断发展，极可能与法律规则存在一定程度的不兼容，这将会限制区块链的发展。此外，区块链技术的信任机制全然不同于传统交易，与之对应的法律尚未制定，一旦产生纠纷，立法、执法机构与企业管理者要如何利用法律手段加以处理，有待商榷。
4结语
在电力交易过程中，区块链技术应用范围较广，但是区域链技术在应用中也存在较多限制性问题。其应用关键优势是将集中管理转为分布式管理，但是未能提升系统应用性能，所以仍在电力交易中存在诸多挑战。
参考文献：
[1]王沐雪，陈语柔，王紫叶，等.区块链技术在电力交易系统中的应用[J].通信电源技术，2019（3）：220-222.
[2]施泉生，刘坤，温蜜，等.基于区块链技术的跨省发电权交易模型[J].电力建设，2017（9）：15-23.
[3]龙其明，刘丹.区块链技术在电力行业应用的探讨[J].数码设计，2018（5）：183-184.
[4]鲁静，宋斌，向万红，等.基于区块链的电力市场交易结算智能合约[J].计算机系统应用，2017（12）：43-50.
论文作者:薛高倩,朱帕尔•努尔兰,苟亮,马占军,李
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：区块论文; 电力论文; 技术论文; 交易系统论文; 节点论文; 信息论文; 合约论文; 《基层建设》2019年第24期论文;