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电力市场交易结算区块链的方案设计(一)

电力市场交易结算区块链的方案设计(一) 数组智控产业发展科技院
2021-09-13
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导读:未来的电力市场包括电厂、售电公司、电网、用户、交易中心等交易主体,在区块链上这些交易主体之间可以自由地定制交


未来的电力市场包括电厂、售电公司、电网、用户、交易中心等交易主体,在区块链上这些交易主体之间可以自由地定制交易智能合约,在合约中写入购售电交易的清算、结算规则;


利用会员制身份管理判断交易双方的市场身份,并匹配对应的智能合约;


用户通过区块链平台自定义智能合约,实现高效率的电费清算、结算。



将购售电交易费用结算模型用计算机代码表示为智能合约,并事先写入到区块链的分布式网络体系中;


当合约中的某一事项发生时,智能合约就会被触发并自动执行相应的合约条款;会员制服务负责管理网络上的身份识别、隐私与机密。


在合约发生前,会员制身份管理首先识别交易双方的市场身份,并匹配对应的智能合约;


同时,会员机制也保证未授权的第三方不能获悉有关身份、交易模式、交易内容等机密信息。


以电网为结算主体的电力市场私有链


由于电能并不是一个普通的数字化商品,发电、输电、用电过程需要在平衡供需关系的前提下由电网统一调配。


因此在电网的智能化水平尚未达到一定程度之前,区块链在电力市场中的应用不可能做到完全的去中心化。


未来随着电网智能化水平的不断提升,以用户为代表的市场主体去中心化诉求逐步凸显,区块链的去中心化程度才会逐步提高。


因此小编本人认为,在输配售一体、输配一体售电分开两种业务模式下,区块链应用于电力市场首先是电网财务部门内的私有链,然后逐步向各市场主体渗透形成联盟链,最终形成分布于各用电终端的公有链。


在私有链阶段,应用区块链可在前端交易、营销数据实现分布式的记账存储,打通财务业务处理各个环节,实现透明、高效、高审计性的电费清结算。



将交易中心提供的结算依据数据保存在购电费结算区块链,营销部门提供的用户用电数据保存在售电公司服务费结算区块链,它们之间通过侧链技术[插图]锚定,从而打通财务业务处理的计划、记账、结算、清分、支付、审计、披露、预测等各个环节,提高财务数据的透明度和可审计性;


利用区块链自动共享、不可篡改的记录保管方式,简化数据记录、存储环节,规避因人为操作造成的错误;


通过智能合约将清算业务结构化,减少清算过程中的摩擦,同时实现清算即结算,提高清算、结算的效率。


以电网为结算主体的电力市场联盟链


随着市场对区块链的接受程度和对区块链价值的认可程度的提高,区块链逐步向电力市场的各个主体渗透,形成电力市场联盟链。



区块链以分布式点对点对等网的方式将电力市场的交易主体(电厂、售电公司、电网、用户)连接起来;


用数字化编码将清算结算规则写入区块链,交易双方可在区块链平台的基础上自定义智能合约;


从达成合约协议开始,合约中约定的条件事项的发生将自动触发合约的执行程序;


点对点对等网上大部分都是轻量级节点,保存与合约相关的交易哈希以及简要支付验证所必需的时间戳邻近的交易数据。


这样做的好处是保留账本存储容量,提高处理性能;


全节点类似于一个中心化的数据库,它保存从第一个区块开始的所有结构化的合约基础数据与交易数据,同时通过Hash映射保护用户隐私与交易的机密信息,保证了数据的不可篡改性。


需要注意的是,这样的设计保留了中心化数据库,并没有做到完全的去中心化,但带来的好处有两个:


1提高链上的共识效率;


2便于进行查询、统计、审计等中心化操作。


售电平台上的零售智能合约


在新电改配售分离模式下,以配售电公司为电费结算主体的电力交易将更加灵活、自由。


输配分离结算业务模式中,配售电公司通过客户负荷预测制定售电计划,与发电企业、电网公司签订三方购电合同。


由于现货交易、实时交易的存在,很多情况下难以以纸质形式签约,而多以电子合同存在。


然而,电子合同的法律效应、公信力的缺失容易引起分歧。


区块链上的智能合约以代码方式撰写、执行,一旦签约必然履行,且区块链的可溯源、不可篡改性可以避免合约纷争,是配售电公司购电合同的一个良好解决方案。



上图是一个配售电一体化售电公司的零售智能合约运作过程。


在售电侧,配售电公司在区块链售电平台上发布零售智能合约,电力用户与售电公司在区块链上签署智能合约,明确电量、协议电价、违约责任等要素。


建立在区块链基础上的智能电表直接把电量记录在分布式账本上,自动抄表,自动计量,自动计费,自动履行智能合约,便于市场交换。


区块链可以使零售电合同透明化、去信度化,帮助配售电公司提升售电平台的公信力,提升智能电表抄表的公信力;


同时,由于售电平台是由售电公司自己搭建和管理的,落地的可能性很大。



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