美國國家可再生能源實驗室(NREL)的韋恩·漢克斯(Wayne Hicks)展示了一項研究，該研究可以創建一個虛擬的區塊鏈“產消者”會計系統，從而復制一個大型電站級電網。無數獨立的家庭擁有各自的電力儲存設備和發電設備，而這款實際應用的目的就是使他們之間能夠進行電力買賣;這無疑開辟了一條革命性的道路。區塊鏈是一個分布式的、需由多方同意和執行的數字交易記錄。隨著電氣化程度不斷提高，人們對傳統電網擴張的需求增加，而該項目成功實施后，家庭間的相互供電可以減少這一需求。此外，它還為過剩產能創造了一個市場，這將是一個重要的效率增益。
我們對未來國家能源電網的共同愿景是，房主將屋頂太陽能電池板生產的未使用電能出售給社區其他人，并共同努力確保人人使用電網具有可靠性、彈性和安全性。但電網如何管理如此復雜的大規模能源交易呢?
一些新興的解決方案依賴于區塊鏈技術。美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員正在利用實驗室能源系統集成設施(ESIF)的硬件，評估區塊鏈用于交互能源的使用，它可能會重塑電力系統的運行世界。
1.配電網運行決策
“配電網運行決策是革命性的，”NREL住宅建筑研究小組的機械工程師、區塊鏈試點項目的首席研究員戴恩·克里斯坦森(Dane Christensen)說到。“這就像20世紀80年代的人在闡述互聯網帶來的經濟機遇，每個人都會嘲笑你的。這就是區塊鏈應用正在發生的事情——另一場技術革命的基礎工具正在出現，而配電網可能是其中之一。”
2.能源區塊鏈:美國國會正在關注
在能源行業使用區塊鏈的潛在機會有很多。去年，美國國會研究服務處注意到分布式能源(如屋頂太陽能)的生產者越來越偏好向鄰居出售電力。如今，公用事業公司通過使用一個被稱為能源管理系統(EMS)和高級配電管理系統(ADMS)的復雜軟件平臺來管理電網上的電力需求、供應和可靠交付。通過擴大EMS和ADMS的規模來實現數千個家庭間的貿易交互，這就已經很難了，更不用說操作這些家庭中數百萬臺互相連接的設備了。
“關于區塊鏈的討論和爭議很多，但相關文件卻很少，”該項目的首席調查員迪倫·卡特勒(Dylan Cutler)說到。“這個項目是區塊鏈領域不可或缺的第一步，無論是我還是整個實驗室，大家都對此項技術十分滿意。”
3.電力公司將扮演什么角色?
值得注意的是，卡特勒指出，區塊鏈在能源市場的使用需要對電網可靠性、彈性和網絡安全問題進行檢查?？ㄌ乩兆畛醯难芯繘]有考慮到電力公司在點對點能源交易中扮演的角色，他表示未來的研究一定會考慮到這一點。
卡特勒說:“我認為我們必須認識到，電力公司擁有我們的電網基礎設施，它們有責任提供和維持合理的電力質量。如果你要賣電給你的鄰居，這就使用了公用事業的資產。公用事業公司需要意識到這一點，并得到一些補償。”
4.業主和電力公司獲得的好處
NREL項目的聯合首席研究員克里斯坦森(Christensen)和Sivasathya Pradha Balamurugan表示，使用區塊鏈能夠加強公用事業和客戶之間的協調，以實現互惠互利。對于用戶使用不完的太陽能、風能等可再生資源產生的電力，可以將其轉移到電網上，但這種操作受到了一些限制：饋電線是用來把電壓從變電站傳送到變壓器的，但實際上并不是為電力的雙向流動設計的。
5.虛擬試點模擬活躍電網
NREL和Exelon表示，利用區塊鏈的新研究結果，公用事業公司可以開展試點項目。“NREL的虛擬試點項目要盡可能地安裝于一個活躍的電網上。該項目將確定客戶利益、公用事業成本/利益，并在部署前幫助降低區塊鏈市場解決方案的風險。”
6.區塊鏈電網:還需5-10年
NREL能源系統集成實驗室副主任胡安·托雷斯(Juan Torres)預測，區塊鏈技術還需要5-10年時間才能鞏固其在能源領域的地位。目前還未實行鄰居間相互購買電力的機制。
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