用区块链构筑分布式智能电网(分布式和去中心化的区块链特点)

下面由小编针对用区块链构筑分布式智能电网为您答疑解惑，希望能给您带来有一些有效参考。

在接下来的数十年中，我们预计国家电网会从现有的中心化公共事业模型向着融合更多去中心化资源、实时报价系统和更紧密匹配需求和供应的方向进化。

这个进化的核心是通过智能电表、智能装备、可再生能源和能源储存的结合实现电网的现代化，我们预计这个过程中会产生数千万甚至上亿个去中心化节点，这些节点不仅能够收发数据，也能执行P2P交易。

我们认为区块链技术将在促进沟通、交易和数百万个交易对手方之间的安全性方面发挥重要作用。

在我们看来，区块链会带来一个去中心化的能源市场，不仅极大地推动分布式能源方面的投资活动，也会将25-70亿美元的电力收入再分配给新的市场参与者（也就是说不再是给公用事业公司）。

机会如何？公用事业公司垄断了美国的电力市场。

传统的公用事业模型在美国每年产生超过3600亿美元的电力收入——这个基于地区性公用事业垄断者的模型在过去的一个世纪主宰了能源市场。

结构上，大型电站的规模经济将投资导向中心化的资源（如煤炭/天然气加工厂），远离人口中心，电力经过无数英里的输配电基础设施到达终端消费者。

事实上，尽管由于能源效率提高和近些年的经济问题，总体的需求量每年减少约1%，美国的公用事业公司仍继续大量烧钱，而且现在将大量资本支出导向输配电基础设施。

结果就是，即便主要输入性商品，也就是天然气的价格面临通货紧缩压力，电价仍然节节攀升。

我们认为电网现代化——由智能电表/装备、可再生能源和储存技术驱动——已经开始撼动传统的公用事业模型，尤其是因为消费者已经开始寻求通过自产能源和/或基于储存解决方案的能源套利来直接参与能源购买决策。

区块链可以促进这些电网新资源的发展，最终创造一个更加去中心化的电网，其中，电力用户也是电力生产者，他们在电力市场上互相直接进行交易。

图表19：美国电力市场庞大，且继续扩张1990年-2014年的美国年度电力销售额（十亿美元）图表20：我们预计输配电方面的资本支出会更加超出电力生产支出预计2015-2040年的美国公用事业资本支出综合（十亿美元）（深色为生产支出，浅色为输配电支出）来源：EIA（美国电子工业联合会）、EEI、高盛全球投资研究图表21：趋势开始转向分布式电力生产中心化生产能力VS分布式生产能力，百分比2014年-2023年（预计），深色和浅色分别为分布式和中心式产能增量图表22：在居民和非居民用电市场，屋顶太阳能都在增加渗透率预计2015年-2030年美国屋顶太阳能渗透率深色为居民用电，浅色为非居民用电，虚线为预计渗透率来源：EIA、高盛全球投资研究痛点何在？线路损耗。

绵延无数英里的电力线路效率并不高，因为电压变化而导致电力损耗。

我们预计8%-9%的电力从未抵达终端消费者——这导致潜在收入损失数十亿美元。

可靠性。

根据一份国会研究服务处的报告，每年断电带来的损失约250-750亿美元。

电网上中心化的基础设施回导致大量人口同时断电，且根据EIA的数据这一现象开始变得愈加频繁。

负载平衡。

电网运营者使用多个方式来平衡短期的供需波动，包括需求响应计划。

许多情况下，这些计划都是可选项，需要消费者通过响应经济激励（如更低费率）来扮演重要角色。

图表23：线路损耗过去均值为10%，近年为8%-9%全美总电力产量的线路损耗百分比图表24：过去十余年来，电网愈加老化，断电事故愈加频繁。

2000年-2015年的电气扰动事件来源：EIA、高盛全球投资研究、能源部目前生意是怎么做的？电网将中心化生产与分布式消费配对。

自19世纪末交流电变压器出现以来，电网都被中心化的电力生产机制和长程输电基础设施主宰。

美国电网和电力市场的一些主要特征包括：全美有超过3000家公用事业单位5800家主要的电站为全网供应电力有超过450,000英里的高压输电线路为家庭和企业供应电力分布式资源，特别是屋顶太阳能，可以按净计量电价将多余电力有效地售回给电网。

因为对于不是公用事业单位的电力生产者——主要是屋顶太阳能用户——售回电网的报酬形式是净计量电价。

这个被超过40个州使用的计费机制会依照获批的可再生能源生产系统提供给电网的电力计算用户的回报。

在净计量电价体系下，回报计算依照的是普通电价，而用户的因此可以少缴纳一些传统电费:但是，他们不会得到直接的收入。

净计量电价体系在屋顶太阳能获得进展的许多州（如夏威夷、亚利桑那和内华达）遭遇了严重的公用事业单位的阻挠。

我们相信降低净计量电价体系中电力费率计算标准的压力会随着时间推移不断增加。

图表25：现有电网 电网：电力如何分配和监管大电力系统包括电站的电力生产和输电。

美国国家电力安全委员会NERC负责制定可靠性标准，联邦能源管理委员会FERC负责执行。

地区性电力分配体系由地区性公用事业公司组成，直接向本地社区提供电力。

州一级政府和本地政府监管他们。

生产。

公用事业公司和电力生产者通过电站生产电力，并输送给控制电压的变电站。

传输。

高压输电线路经过长程传输抵达社区。

分配。

来自高压输电线路的电力被变电站减压，分配公司负责将这些电力直接提供给家庭和企业。

来源：美国传统基金会。

注意：FERC规定不适用于德克萨斯。

区块链如何派上用场？商业影响：区块链可以建立一个去中心化的能源市场。

在最具颠覆性的场景中，我们认为结合区块链和通信技术可以促进数百万的参与者之间更安全的交易和支付，为一个去中心化能源市场赋能。

简单地说，区块链天然的分布式特征可以让分布式的能源用户无缝地将电力卖给附近的消费者，实现真正的本地化能源生产和消费。