CN110009452A - 一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法，包括：通过配额分配及交易模块向每个能源主体分配初始能源配额并进行配额交易得到实际能源配额，每个能源主体分别具有一唯一的利用区块链技术生成的分布式能源共享交易账户及相应的账户信息；第一用户和第二用户通过能源共享交易模块完成能源交易并利用区块链技术生成智能交易合约，并在交易完成后根据对应智能交易合约的结算单更新相应的账户信息。本发明的有益效果：将传统的以区域性能源运营商为核心的垄断式单相交易模式转变为各能源主体间的双向交易，交易关系更加对等，交易模式更加多元，交易过程去掉中介。

Description

一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法

技术领域

本发明涉及建筑能源交易技术领域，尤其涉及一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法。

背景技术

共享经济强调所有权与使用权的相对分离，倡导共享利用、集约发展、灵活创新的先进理念；强调供给侧与需求侧的弹性匹配，实现动态及时、精准高效的供需对接；强调消费使用与生产服务的深度融合，形成人人参与、人人享有的发展模式。

从共享行为的本质上说，共享是把自己拥有的闲置资源分享给其他人，从而达到双赢的一种行为。从共享汽车、共享住宿，再到共享单车、共享充电宝，甚至共享雨伞等，共享经济近年来得道了快速发展。目前的共享经济仅是大繁荣的雏形。可以肯定的是，未来共享经济模式将彻底改变很多行业的业态，而能源行业未来的发展有平价、智能、分享、互动的趋势，很有可能会成为共享经济大改造的重大战场，共享经济有望成为解决目前能源革命面临的诸多难题的利器。

共享能源服务本质上是一种能源中介服务，通过将分散、多元的能源供应汇聚在一起，将能源设施的所有权与能源的使用权相分离，满足分散、多元的用户用能需求，实现能源的最大化利用和价值回报。在能源互联网背景下，开展能源共享服务的条件已经具备。

首先是共享设施的互联，多主体、去中心化、分散多元的能源设施互联互通是能源共享的基础，而这正是能源互联网的发展所大力推动的。其次是能源信息的破界，供需双方必须实时掌握各自信息，从而根据需求动态匹配。能源互联网的供需配储信息全面互通，为此提供了基础。再次是共享主体的多元，共享经济中的供、需、储、配玩家必须多个主体、去中心化，才能实现相互的需求和公平的交易，而这正是能源互联网所倡导的。

现有技术案例一：一种基于区块链的分布式能源交易系统。该发明涉及一种基于区块链的分布式能源交易系统，包括客户端、公用账户、私链、发布模块、拍卖模块、校核模块、清算模块。运用以太坊智能合约技术，搭建了多边交易平台，实现配电网多边交易中的发布交易、密封报价、公开密封报价、拍卖和安全校核。该系统设计出了一种多交易请求、多响应报价的多边交易模式，建立了去中心化的配电网架构及市场出清模型。

现有技术案例二：一种基于区块链的分布式能源交易与供给管理系统及方法。该发明公开了一种基于区块链的分布式能源交易与供给管理系统及方法，由多个能源交易与供给节点构成区块链网络，在区块链网络中部署智能合约，所述智能合约为区块链网络的各个节点的发电能量、储能容量都被自动的控制着，以达到平衡供给和需求；搭建一个预测模型，并将预测模型得到的预测结果同步发送给区块链网络的每个节点；提前指导链上关于电力供需的指导动作,并被记录在区块链上。

但是，现有的能源交易或共享技术无法满足交易关系更加对等、交易模式更加多元、交易过程去掉中介的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明涉及一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法。本发明采用如下技术方案：

一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法，适用于楼宇能源系统，所述楼宇能源系统包括多个楼宇之间的多个能源主体以及同一楼宇内的多个能源主体，所述能源主体包括交易用户、交易组织者以及交易监管者，所述交易用户包括第一用户和第二用户；所述方法包括：

步骤S1、提供一配额分配及交易模块，通过配额分配及交易模块向每个能源主体分配初始能源配额，能源主体基于初始能源配额进行配额交易得到实际能源配额，每个交易用户分别具有一记录单元，记录单元中存储有利用区块链技术生成的对应交易用户的分布式能源共享交易账户及相应的账户信息，账户信息包括初始能源配额、实际能源配额、能源消费信息、能源余额信息、账户金额；

步骤S2、提供一能源共享交易模块，账户第二用户通过能源共享交易模块向第一用户发送能源交易请求，能源交易请求包括交易时间、交易数量以及交易金额，第一用户在接收到能源交易请求并通过能源共享交易模块反馈同意信息后，能源共享交易模块利用区块链技术生成对应能源交易请求的智能交易合约，并将智能交易合约发送至相应的交易用户的记录单元以更新能源共享交易账户，交易用户向能源共享交易模块提交对应智能交易合约的确认信息，第二用户通过能源共享交易模块支付对应智能交易合约的交易押金，第一用户基于智能交易合约向第二用户供应相应数量的能源后向能源共享交易模块发送交易完成信息，能源共享交易模块根据交易完成信息生成结算单、基于结算单更新相应的账户信息。

优选的，所述能源主体包括能源提供者、储能运营者、能源消费者、楼宇能源运营商以及政府监管部门；

所述能源提供者为所述第一用户；

所述能源消费者为所述第二用户

所述储能运营者在出售能源时为第一用户，在购买能源时为所述第二用户。

所述楼宇能源运营商为所述交易组织者；

所述政府职能部门为所述交易监管者。

优选的，每个交易周期之前，所有所述第一用户向所述交易组织者申请所述初始能源配额，所述初始能源配额对应的交易配额价格由所述交易组织者依据预设定价策略设定并上传至所述交易监管者。

优选的，所述预设定价策略为基于下述公式处理得到所述初始能源价格：

S1＝S2*(S3/S4)*(S5/S6)；

其中，

S1用于表示本轮配额价格；

S2用于表示上轮配额价格；

S3用于表示上轮能源实际交易量；

S4用于表示上轮交易配额量；

S5用于表示本轮配额采购量；

S6用于表示上轮交易配额量。

优选的，所述配额分配及交易模块和所述能源共享交易模块可集成于同一交易平台；

能源供应商通过所述交易平台向所述能源主体分配所述初始能源配额。

优选的，所述能源主体的所述初始能源配额在超过预定配额期限后清零。

优选的，所述步骤S2中，所述交易数量不大于相应的所述第一用户的实际能源配额。

优选的，所述步骤S2中，所述能源交易模块还用于在所述第一用户和所述第二用户向所述能源共享交易模块提交对应所述智能交易合约的所述确认信息后，基于所述智能交易合约更新相应的所述账户信息。

优选的，所述步骤S2中，基于所述结算单更新相应的所述账户信息包括基于所述结算单扣除所述第二用户的所述账户金额中的剩余消费金；

所述交易金额包括所述交易押金和所述剩余消费金。

优选的，所述邻域能源共享交易方法适用于具有预定标准的楼宇内能源系统以及多楼宇组成的能源群体网络；

所述预定标准包括所述能源系统为10kV配电系统、楼宇供冷供热系统。

本发明的有益效果：将传统的以区域性能源运营商为核心的垄断式单相交易模式转变为多个能源主体间的双向交易，交易关系更加对等，交易模式更加多元，交易过程去掉中介。

附图说明

图1为本发明一种优选的实施例中，应用区块链技术的邻域能源共享交易方法的流程图；

图2为本发明一种优选的实施例中，应用区块链技术的邻域能源共享交易方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

如图1-2所示，一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法，适用于楼宇能源系统，上述楼宇能源系统包括多个楼宇之间的多个能源主体以及同一楼宇内的多个能源主体，上述能源主体包括交易用户、交易组织者、交易监管者，上述交易用户包括第一用户和第二用户；上述方法包括：

步骤S1、提供一配额分配及交易模块，每个交易用户账户具有一记录单元，上述记录单元中存储有利用区块链技术生成的对应上述交易用户的独立的分布式能源共享交易账及相应的账户信息，上述账户信息包括初始能源配额、实际能源配额、能源消费信息、能源余额信息、账户金额，通过上述配额分配及交易模块向每个上述能源主体分配初始能源配额，上述能源主体基于上述初始能源配额进行配额交易得到实际能源配额，；

步骤S2、提供一能源共享交易模块，上述第二用户通过上述能源共享交易模块向上述第一用户发送能源交易请求，上述能源交易请求包括交易时间、交易数量以及交易金额，上述第一用户在接收到上述能源交易请求并通过上述能源共享交易模块反馈同意信息后，上述能源共享交易模块利用区块链技术生成对应上述能源交易请求的智能交易合约，并将合约发给所有交易用户的记录单元，用于更新其能源共享交易账户(或称能源共享交易账本)，上述第一用户和上述第二用户向上述能源共享交易模块提交对应上述智能交易合约的确认信息，上述第二用户通过上述能源共享交易模块支付对应上述智能交易合约的交易押金，上述第一用户基于上述智能交易合约向上述第二用户供应相应数量的能源后向上述能源共享交易模块发送交易完成信息，上述能源共享交易模块根据上述交易完成信息生成结算单、基于上述结算单更新相应的上述账户信息，共享交易模块并将上述所有交易信息发给所有交易用户的记录单元，用于更新其能源共享交易账户。

在本实施例中，建筑能源系统通常具有较大的用电量、用热量、用冷量以及用气量，包含多种可控负荷，甚至具有分布式电源、储能等分布式能源设施，综合运行电、气、冷、热等能源种类，是能源互联网的重要载体；同时由于公共建筑内通常有众多子用户，各能源主体(用户)的用能特点各不相同，具有形成内部能源交易市场的条件。

针对建筑内部自有10kV配电系统和空调供冷供热系统的产权特点、用户自有能源系统运营特点，考虑楼宇内大量租户多元化的用能习惯；采用区块链+共享+分享的模式，以邻域能源共享化交易区块链作为分布式账户和智能合约载体。利用区块链来管理能源分享配额，优先以能源和服务作为共享标的物，优先以楼宇间和楼内用户间能源共享分享的模式开展分布式发电就近交易、储能虚拟电厂、节电余额能效电厂、可再生能源配额互易、共享运维人员等业务，促进能源充分消纳，减少能源浪费。

本发明系统和方法采用区块链技术建立一个分布式的能源交易和供给系统，交易数据和预测分析结果在区块链上以一个防篡改的方式进行记录并进行去中心化的分布式存储，分布式能源交易具备公开、透明，同时提升分布式能源效率。

其中“邻域能源共享化交易区块链”具体为：

区块链在相邻区域的、能源线路和管道相互连通的多个楼宇之间的能源交易场景中主要用于为交易主体创建智能合约，通过分布式账户记录各交易主体的交易执行情况，以及作为通证确立可供交易的配额。在交易平台上，已经实现能源物理联通的能源提供者、消费者以及储能运营者在区块链网络里实现P2P的交易，通过计量运营的节点提供能源供应和使用的数据，由微网运营节点计算能源的损失和网络的运营，交易和结算节点为用户提供账单和清算功能。

能源生产者和能源消费者之间的智能合约在邻域能源共享交易时产生，满足付款条件时智能合约将从消费者的账户中扣取费用，生成结算单给消费者，并为审计和监管提供数据。分布式能源在邻域能源共享交易时的数量受配额的限制，配额是分布式能源供应商加入交易平台时得到的，可以通过交易机构(所)进行交易。

将传统的以区域性能源运营商为核心的垄断式单相交易模式转变为各能源主体间的双向交易，新的储能运营者(负荷聚集商)和供用一体的能源使交易关系更加对等，交易模式更加多元。

较佳的实施例中，上述能源主体包括能源提供者、储能运营者以及能源消费者；

上述能源提供者为上述第一用户；

上述能源消费者为上述第二用户

上述储能运营者在出售能源时为第一用户，在购买能源时为上述第二用户。

楼宇能源运营商为交易组织者

政府职能部门为交易监管者者。

上述能源交易配额需要在每个交易周期之前，由所有第一用户向交易组织者采购(限期采购)。交易配额价格由交易组织者在收集齐所有第一用户的制定，并向交易监管者报备。

交易配额价格制定的标准为：

本轮配额价格＝上轮配额价格*(上轮能源实际交易量/上轮交易配额量)*(本轮配额采购量/上轮交易配额量)。较佳的实施例中，上述配额分配及交易模块和上述能源共享交易模块可集成于同一交易平台；

每个交易主体都持有一套规则相同但相互独立的能源共享交易账户及其记录单元。

能源供应商通过上述交易平台向上述能源主体分配上述初始能源配额。

较佳的实施例中，上述能源主体的上述初始能源配额在超过预定配额期限后清零。

较佳的实施例中，上述步骤S2中，上述交易数量不大于相应的上述第一用户的实际能源配额。

较佳的实施例中，上述步骤S2中，上述能源交易模块还用于在上述第一用户和上述第二用户向上述能源共享交易模块提交对应上述智能交易合约的上述确认信息后，基于上述智能交易合约更新相应的上述账户信息。

较佳的实施例中，上述步骤S2中，基于上述结算单更新相应的上述账户信息包括基于上述结算单扣除上述第二用户的上述账户金额中的剩余消费金；

上述交易金额包括上述交易押金和上述剩余消费金。

较佳的实施例中，上述邻域能源共享交易方法适用于具有预定标准的楼宇内能源系统以及多楼宇组成的能源群体网络；；

上述预定标准包括上述能源系统为10kV配电系统、楼宇供冷供热系统。

较佳的实施例中，根据国家和地区关于电力辅助服务的政策，通过合理调配楼内电源、储能电池和可控负荷，可通过单一楼宇或邻近区域的多个楼宇集群向电网提供负荷需求侧响应、调峰、调频、电压支撑、无功平衡、备用容量等有偿辅助服务，在保障电网安稳运行的同时，获得增值服务收入。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (8)

1.一种应用区块链技术的邻域能源共享交易方法，适用于楼宇能源系统，所述楼宇能源系统包括多个能源主体，所述能源主体包括第一用户和第二用户；其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、提供一配额分配及交易模块，通过所述配额分配及交易模块向每个所述能源主体分配初始能源配额，所述能源主体基于所述初始能源配额进行配额交易得到实际能源配额，每个所述能源主体分别具有一唯一的利用区块链技术生成的分布式账户及相应的账户信息，所述账户信息包括初始能源配额、实际能源配额、能源消费信息、能源余额信息、账户金额；

步骤S2、提供一能源共享交易模块，所述第二用户通过所述能源共享交易模块向所述第一用户发送能源交易请求，所述能源交易请求包括交易时间、交易数量以及交易金额，所述第一用户在接收到所述能源交易请求并通过所述能源共享交易模块反馈同意信息后，所述能源共享交易模块利用区块链技术生成对应所述能源交易请求的智能交易合约，所述第一用户和所述第二用户向所述能源共享交易模块提交对应所述智能交易合约的确认信息，所述第二用户通过所述能源共享交易模块支付对应所述智能交易合约的交易押金，所述第一用户基于所述智能交易合约向所述第二用户供应相应数量的能源后向所述能源共享交易模块发送交易完成信息，所述能源共享交易模块根据所述交易完成信息生成结算单、基于所述结算单更新相应的所述账户信息。

2.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述能源主体包括能源提供者、储能运营者以及能源消费者；

所述能源提供者为所述第一用户；

所述能源消费者为所述第二用户

所述储能运营者在出售能源时为第一用户，在购买能源时为所述第二用户。

3.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述配额分配及交易模块和所述能源共享交易模块可集成于同一交易平台；

能源供应商通过所述交易平台向所述能源主体分配所述初始能源配额。

4.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述能源主体的所述初始能源配额在超过预定配额期限后清零。

5.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述交易数量不大于相应的所述第一用户的实际能源配额。

6.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述能源交易模块还用于在所述第一用户和所述第二用户向所述能源共享交易模块提交对应所述智能交易合约的所述确认信息后，基于所述智能交易合约更新相应的所述账户信息。

7.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述步骤S2中，基于所述结算单更新相应的所述账户信息包括基于所述结算单扣除所述第二用户的所述账户金额中的剩余消费金；

所述交易金额包括所述交易押金和所述剩余消费金。

8.根据权利要求1所述的邻域能源共享交易方法，其特征在于，所述邻域能源共享交易方法适用于具有预定标准的楼宇能源系统；

所述预定标准包括所述能源系统为10kV配电系统。