基于区块链技术在电力交易中应用面临的挑战

张靖 路宇 郝宇星 徐道磊

摘   要：近些年我国社会化生产生活对电力资源应用需求量加大，电力交易活动范围不断扩大。区域链是比特币技术的基础，具有公开、透明以及中心化发展的特征。现阶段为了全面推动电力交易系统安全、稳定发展，控制电力市场参与主体之间的各项信任问题，要对基于区域链技术的电力交易相关内容进行分析。区域链是社会发展新时期全新的交易方式，主要发挥分布式存储技术应用价值，通过链式结构对参与方的多项信息进行记录，通过区域方式进行储存。文章對区块链技术在电力交易中应用面临的挑战进行了分析。

关键词：区块链技术;电力交易;新型技术

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。

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[1]。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    电力交易系统区块链应用分析

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]。

2.1  区块链技术在电力交易中的具体应用

目前电力交易系统综合效能的发挥主要是以区块链为重要的技术基础，区块链式重要的底层应用技术，在实际交易过程中能分为不同环节。在区域链系统组成中，交易介质是重要的核心构件，在一定程度上与比特币和以太币相关。在电力虚拟为数字资产过程中，选取电力币作为基本交易介质，能全面保障电力交易系统区块链的全面发展。在电力登记发行中应用，主要是用于表达对应时间中发电厂生产电量高低。在电力交易系统区块链组成中，可以将电力资源虚拟化为对应的电力币，然后通过区块链进行发行登记，用户能通过购买商品的方式来获取相应电力资源[3]。

在区块链中各个地区不同的电力生产部门上传电能，各个市场化用户借助电力交易平台或是在线下进行市场化交易。在电力买卖交易过程中产生的信息较多，主要有卖方、买方、实际交易电量以及市场电价信息等。电费补缴以及补贴发放是传统电力交易系统中的重要管理工作，在电费收缴过程中会消耗较多人力资源。在区块链电力交易系统建立基础上，能全面实现电费收缴各项工作目标。通过区块链技术有效应用，在具体应用过程中能对电费随时进行收取，还能对消耗电能属性进行判断，分辨其是否为绿色环保型能源，与政府执行的各项补贴政策进行结合，对电力能源市场化生产与消费具有重要促进作用。在电子支付清算中，通过电力币对电力交易信息进行整合，这样能全面缓解电力支付清算压力。合理选用区块链技术，在节点上合理应用智能合约技术以及分布交易程序，不需要通过银行便能执行电力支付清算[4]。

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2所示。

3    区块链技术在电力交易中应用面临的挑战

3.1  技术层面

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[5]。

3.2  政策层面

电力是我国重要能源，对社会经济发展具有较大影响。在电力行业中应用区块链技术，对过去传统业务开展具有较大影响。各个项目全面落实，要国家法律与政策提供相应保障。在区块链技术长期发展中，部分发展环节与法律法规难以有效兼容，对区块链发展具有较大限制作用[6]。

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.

[5]吴斌，杨超，唐华，等.区块链技术在微电网中的应用初探[J].电力大数据，2018（6）：17-22.

[6]曾锃，张利，梅文明，等.基于区块链技术的智能电网系统[J].电力信息与通信技术，2019（1）：31-35.