KR20240037074A - Blockchain-based energy transaction gateway and how to operate it - Google Patents
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Abstract
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이 및 이를 운용하는 방법을 개시한다. 본 발명의 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이는 신재생 에너지 발전 장치의 스마트 미터와 연결되서 에너지 데이터를 수신하고, 참여중인 블록체인 네트워크와 거래 데이터를 송수신하는 통신부 및 통신부를 통해서 수신된 에너지 데이터 정보와 참여중인 블록체인 네트워크 상에 연결된 다른 노드로부터 수신된 검증된 거래 데이터를 포함하는 블록체인 정보를 이용하여 신규 블록체인을 생성하거나 기존 생성된 블록체인을 검증하는 블록체인 처리부를 포함한다.A blockchain-based energy transaction gateway and method of operating it are disclosed. The blockchain-based energy transaction gateway of the present invention is connected to a smart meter of a renewable energy power generation device to receive energy data, and participates in the energy data information received through the communication department and the communication department that transmits and receives transaction data to the participating blockchain network. It includes a blockchain processing unit that creates a new blockchain or verifies an existing blockchain using blockchain information including verified transaction data received from other nodes connected to the current blockchain network.
Description
본 발명은 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이 및 이를 운영하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 에너지 측정 데이터를 블록체인으로 생성하여 에너지 거래 게이트웨이에서 거래를 할 수 있는 에너지 측정 장치, 블록체인 에너지 거래 시스템 그리고 해당 기능을 탑재한 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이 및 이를 운용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blockchain-based energy transaction gateway and a method of operating the same. More specifically, an energy measurement device and a blockchain energy transaction system that generate energy measurement data in a blockchain and enable transactions at the energy transaction gateway. And it is about a blockchain-based energy transaction gateway equipped with the corresponding function and a method of operating it.
화석 에너지의 무분별한 사용으로 인하여 글로벌 기후 변화를 직면하고 있다. 이러한 화석 에너지를 대체하거나 대용하기 위한 방안으로 친환경 에너지의 개발이 각광을 받고 있다. 친환경 에너지 중에서도 태양광 발전 에너지의 경우에는 소규모 커뮤니티에서 발전한 에너지를 인접 커뮤니티와 공유할 수 있는 스마트 그리드, 마이크로 그리드 등 에너지 직접 거래 플랫폼이 제안되고 있다. We are facing global climate change due to the indiscriminate use of fossil energy. The development of eco-friendly energy is receiving attention as a way to replace or replace fossil energy. Among eco-friendly energies, in the case of solar power generation energy, direct energy trading platforms such as smart grid and microgrid are being proposed that can share energy generated in small communities with adjacent communities.
이러한 에너지 직접 거래 플랫폼을 구현하기 위해서 분사 자원을 가상으로 연결하는 가상 발전소 개념이 부각되고 있으며, 블록체인 기반의 피어투피어(Peer to Peer) 전력거래용 게이트웨이의 개발의 필요성이 요구되고 있다.In order to implement such a direct energy trading platform, the concept of a virtual power plant that virtually connects spin-off resources is emerging, and there is a need for the development of a blockchain-based peer-to-peer power trading gateway.
거래 중개자(한국전력, 전력거래소)로부터 전력을 구매하여 사용하는 기존의 일방적인 방식과 달리 P2P 전력거래 방식의 경우에는 개인 및 기관이 직접 전력을 생산하고 소비하며, 분산 잉여전력을 서로 직접 거래하는 에너지 프로슈머(Energy Prosumer)를 구현할 수 있다. 이를 위해서는 무엇보다 프로슈머들 간에 직접 전력 거래가 가능하게 하는 블록체인 기반 P2P 전력거래 시스템은 핵심 기술 요소로 볼 수 있다. Unlike the existing unilateral method of purchasing and using electricity from a transaction intermediary (Korea Electric Power Corporation, Korea Power Exchange), in the case of the P2P electricity trading method, individuals and institutions directly produce and consume electricity and trade distributed surplus power directly with each other. Energy Prosumer can be implemented. To this end, the blockchain-based P2P power trading system that enables direct power trading between prosumers can be seen as a key technological element.
전력 거래자(한국전력, 전력거래소 등)로부터 전력을 구매하여 사용하는 기존의 중앙집중형 전력거래 방식과 달리 개인 및 기관이 직접 전력을 생산하고 소비하며, 분산된 잉여전력을 서로 직접 거래하는 에너지 프로슈머 시스템은 탈중앙화로 인하여 보안 이슈 및 데이터처리 이슈등이 주요한 이슈로 부각되고 있다.Unlike the existing centralized power trading method that purchases and uses power from power traders (Korea Electric Power Corporation, Korea Power Exchange, etc.), energy prosumers allow individuals and institutions to directly produce and consume power and trade distributed surplus power directly with each other. Due to decentralization of the system, security issues and data processing issues are emerging as major issues.
특히 탈중앙화 전력 거래 방식은 중앙집중형 전력 거래 방식에 비하여 개별 주체에서 생산되고 거래되는 방대한 양의 거래 데이터에 대한 유효성 검증 작업이 필수적으로 요구되고 있다. 이를 위해서 블록체인 기반 에네지 거래 게이트웨이의 개발의 필요성은 더욱 필요해지고 있다.In particular, the decentralized power trading method essentially requires validation work on the vast amount of transaction data produced and traded by individual entities compared to the centralized power trading method. To this end, the need for the development of a blockchain-based energy transaction gateway is becoming more necessary.
상술한 필요성에 의해서 안출된 본 발명은 에너지 프로슈머 들이 참여하는 스마트 그리드 구축을 위한 탈중앙화된 에너지 거래 플랫폼을 구축할 수 있도록 하는 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이 및 이를 운용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention, which was created in response to the above-described necessity, is to provide a blockchain-based energy trading gateway and a method of operating the same to build a decentralized energy trading platform for building a smart grid in which energy prosumers participate. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이는, 신재생 에너지 발전 장치의 스마트 미터와 연결되서 에너지 데이터를 수신하고, 참여중인 블록체인 네트워크와 거래 데이터를 송수신하는 통신부; 및 상기 통신부를 통해서 수신된 에너지 데이터 정보와 참여중인 블록체인 네트워크 상에 연결된 다른 노드로부터 수신된 검증된 거래 데이터를 포함하는 블록체인 정보를 이용하여 신규 블록체인을 생성하거나 기존 생성된 블록체인을 검증하는 블록체인 처리부;를 포함한다. A blockchain-based energy transaction gateway according to an embodiment of the present invention to achieve the above purpose is connected to a smart meter of a renewable energy power generation device, receives energy data, and transmits and receives transaction data with a participating blockchain network. Ministry of Communications; And creating a new blockchain or verifying an existing blockchain using blockchain information including energy data information received through the communication unit and verified transaction data received from other nodes connected to the participating blockchain network. Includes a blockchain processing unit.
이 경우에, 상기 통신부는, 상기 스마트 미터와 연결되는 시리얼 통신 모듈과 상기 참여중인 블록체인 네트워크에 연결되는 유무선통신 모듈을 포함한다.In this case, the communication unit includes a serial communication module connected to the smart meter and a wired/wireless communication module connected to the participating blockchain network.
이 경우에, 상기 시리얼 통신 모듈은, 상기 스마트 미터로부터 토큰 형식으로 에너지 데이터 정보를 수신할 수 있다. In this case, the serial communication module can receive energy data information in token format from the smart meter.
한편, 상기 유무선통신 모듈은, 상기 참여중인 블록체인 네트워크와 인증된 상태에서 세션을 유지하는 인터넷 프로토콜에 기반하여 통신할 수 있다. Meanwhile, the wired and wireless communication module can communicate based on the Internet protocol that maintains a session in an authenticated state with the participating blockchain network.
한편, 상기 블록체인 처리부는, 에너지 데이터, 거래 인증 및 보유 자산에 관한 정보를 포함하는 전자 지갑을 포함하는 블록체인을 처리할 수 있다. Meanwhile, the blockchain processing unit can process a blockchain including an electronic wallet containing information about energy data, transaction authentication, and held assets.
한편, 상기 블록체인 처리부는, 아카이브 노드, 풀 노드 및 클라이언트 노드 중 어느 하나로 동작할 수 있다. Meanwhile, the blockchain processing unit may operate as any one of an archive node, a full node, and a client node.
이 경우에, 상기 아카이브 노드로 동작하는 상기 블록체인 처리부는, 로컬 데이터를 이용하여 블록을 생성할 수 있다. In this case, the blockchain processing unit operating as the archive node can create a block using local data.
한편, 상기 풀노드로 동작하는 상기 블록체인 처리부는, 생성된 블록체인 노드를 복사하여 유지할 수 있다. Meanwhile, the blockchain processing unit operating as the full node can copy and maintain the created blockchain node.
한편, 상기 노드 클라이언트로 동작하는 상기 블록체인 처리부는, 에너지 데이터에 대한 유효성을 검증할 수 있다. Meanwhile, the blockchain processing unit operating as the node client can verify the validity of energy data.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 운용하는 방법은, 신재생 에너지 발전 장치의 스마트 미터와 연결되서 에너지 데이터를 수신하고, 참여중인 블록체인 네트워크와 거래 데이터를 송수신하는 통신부 및 상기 통신부를 통해서 수신된 에너지 데이터 정보와 참여중인 블록체인 네트워크 상에 연결된 다른 노드로부터 수신된 검증된 거래 데이터를 포함하는 블록체인 정보를 이용하여 신규 블록체인을 생성하거나 기존 생성된 블록체인을 검증하는 블록체인 처리부를 포함하는 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 운용하는 방법에 있어서, 상기 통신부는, 상기 스마트 미터로부터 토큰 형식으로 에너지 데이터 정보를 수신하는 단계; 상기 통신부는, 상기 참여중인 블록체인 네트워크와 인증된 상태에서 세션을 유지하는 단계; 및 상기 블록체인 처리부는, 아카이브 노드로 동작할 경우에 수신된 로컬 데이터를 이용하여 블록을 생성하는 처리를 수행하며, 풀노드로 동작할 경우에 이미 생성된 블록체인 노드를 복사하여 유지하는 처리를 수행하고, 노드 클라이언트로 동작할 경우에 에너지 데이터에 대한 유효성을 검증하는 처리를 수행하는 블록체인 처리 단계;를 포함한다.A method of operating a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention includes a communication unit that connects to a smart meter of a renewable energy power generation device, receives energy data, and transmits and receives transaction data with a participating blockchain network; Creating a new blockchain or verifying an existing blockchain using blockchain information including energy data information received through the communication unit and verified transaction data received from other nodes connected to the participating blockchain network. A method of operating a blockchain-based energy transaction gateway including a blockchain processing unit, the communication unit comprising: receiving energy data information in token form from the smart meter; Maintaining, by the communication unit, a session in an authenticated state with the participating blockchain network; And the blockchain processing unit, when operating as an archive node, performs the process of creating a block using the received local data, and when operating as a full node, the blockchain processing unit copies and maintains the already created blockchain node. It includes a blockchain processing step of performing processing to verify the validity of energy data when operating as a node client.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 블록체인 기반으로 P2P 에너지 거래를함으로써 전력 생산자와 소비자의 직접적인 에너지 거래를 유도하여 소규모 에너지 생산자 및 프로슈머의 시장 참여 기회를 강화시키는 효과를 발휘하고,According to various embodiments of the present invention, P2P energy trading based on blockchain induces direct energy trading between power producers and consumers, which has the effect of strengthening market participation opportunities for small-scale energy producers and prosumers,
또한, 블록체인을 통해 에너지 생산자 및 에너지 소비자 간 직접 에너지 공급계약이 가능해지고, 이러한 계약이 스마트 계약을 통해 자동화됨으로써 에너지 거래 계약을 간편하게 해주는 효과를 발휘하며,In addition, blockchain enables direct energy supply contracts between energy producers and energy consumers, and these contracts are automated through smart contracts, which has the effect of simplifying energy trading contracts.
또한, 블록체인 기반의 P2P 에너지 거래 게이트웨이를 통해서 기존 시장에서 필수적이던 거래 중개자의 역할이 줄어들게 됨으로써 에너지 거래 부문에 발생하는 비용이 감소시키는 효과를 발휘한다.In addition, through the blockchain-based P2P energy trading gateway, the role of transaction intermediaries, which were essential in the existing market, is reduced, which has the effect of reducing costs incurred in the energy trading sector.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 적용한 블록체인 기반 양방향 에너지 거래 플랫폼을 예시적으로 설명하는 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 3은 블록체인 기반 에너지 거래 플랫폼의 일 예를 예시적으로 설명하는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 에너지 거래 플랫폼에 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 적용한 일 예를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 운영하는 방법을 예시적으로 설명하는 블럭도,
도 6은 블록체인 기반 에너지 거래 플랫폼의 다른 예를 예시적으로 설명하는 도면,
도 7은 도 6에 도시된 에너지 거래 플랫폼에 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 적용한 일 예를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이의 스마트컨트랙션을 예시적으로 설명하는도면, 그리고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 이용한 에너지 대금 정산 처리 예를 예시적으로 설명하는 블럭도.1 is a block diagram illustrating a blockchain-based two-way energy trading platform applying a blockchain-based energy trading gateway according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram illustrating a blockchain-based energy transaction gateway according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a diagram illustrating an example of a blockchain-based energy trading platform;
Figure 4 is a block diagram showing an example of applying a blockchain-based energy trading gateway to the energy trading platform shown in Figure 3;
Figure 5 is a block diagram illustrating a method of operating a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention;
Figure 6 is a diagram illustrating another example of a blockchain-based energy trading platform;
Figure 7 is a block diagram showing an example of applying a blockchain-based energy trading gateway to the energy trading platform shown in Figure 6;
Figure 8 is a diagram illustrating a smart contract of a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention, and
Figure 9 is a block diagram illustrating an example of energy payment settlement processing using a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 설명한다. 이하에서 설명하는 바람직한 실시 예을 참고하여 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상의 범위 이내에서 변형 실시하는 것까지도 본 발명의 권리 범위가 미친다고 해석할 수 있다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. With reference to the preferred embodiments described below, it can be interpreted that the scope of the rights of the present invention extends even to modifications made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 적용한 블록체인 기반 양방향 에너지 거래 플랫폼을 예시적으로 설명하는 블럭도이다. 도 1을 참고하면, 에너지 공급자(20)로부터 다수의 소비자에게 에너지를 전달하는 기존의 중앙 집중형 단방향 전력 구조는 에너지 거래 측면에서 일대일 에너지 거래가 가능하지 않거나 가능하더라도 많은 리소스, 시간, 신뢰성 검증을 위한 낭비를 초래할 수 있다. 반면에 본 발명에 따른 블록체인 기반 양방향 에너지 거래 플랫폼에 따르는 다수 전력생산자(태양광 주택, 마이크로그리드, 지역발전사업자 등)는 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이(100)를 이용하여 탈중앙화된 블록체인 네트워크(BCN)을 구축하게 되므로 분산형태로 서로 간에 에너지를 주고받는 P2P 에너지 직접 거래가 가능할 수 있다. 즉, 도 1에서 프로슈머 1 내지 N(100-1 내지 100-N)은 에너지 공급자(20)의 거래 플랫폼 참여와는 별개로 블록체인 기반 양방향 에너지 거래 플랫폼에 개별 노드로 직접 참여함으로써 양방향 피어투피어 방식으로 에너지 거래에 참여할 수 있고, 에너지 거래에 따른 수익을 공유할 수 있게 된다.Figure 1 is a block diagram illustrating a blockchain-based two-way energy trading platform applying a blockchain-based energy trading gateway according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the existing centralized one-way power structure that delivers energy from the energy supplier 20 to multiple consumers does not allow one-to-one energy trading in terms of energy trading, or even if it is possible, it requires a lot of resources, time, and reliability verification. It can lead to waste. On the other hand, many power producers (solar houses, microgrids, local power generation operators, etc.) following the blockchain-based two-way energy trading platform according to the present invention use a decentralized blockchain network using the blockchain-based energy trading gateway 100. By building (BCN), direct P2P energy trading may be possible, exchanging energy with each other in a distributed manner. That is, in FIG. 1, prosumers 1 to N (100-1 to 100-N) participate directly as individual nodes in the blockchain-based two-way energy trading platform independently of the energy provider 20's participation in the trading platform, thereby providing a two-way peer-to-peer relationship. You can participate in energy trading and share the profits from energy trading.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 2를 참고하면, 발전소에는 스마트 미터를 구축하고 있으므로 에너지 발전량을 모니터링할 수 있다. 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이(100)는 발전소의 스마트 미터(11)와 시리얼 통신으로 연결됨으로써, 스마트 미터(11)에 의해서 모니터링되는 에너지 데이터를 토큰화된 형태로 수신할 수 있다. 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이(100)는 블록체인 처리부(130)를 통해서 에너지 데이터 및 거래 데이터 등을 이용하여 블록체인을 생성하거나 생성된 블록체인을 검증하거나 검증된 블록체인을 유지할 수 있는 블록체인 처리를 수행할 수 있다. 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이(100)는 이렇게 처리된 블록체인을 인증된 블록체인 네트워크(BCN)에 연결되서 공유하거나 다른 노드의 블록체인 정보를 이용할 수 있게 된다.Figure 2 is a block diagram illustrating a blockchain-based energy transaction gateway according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2, since smart meters are installed in power plants, energy generation can be monitored. The blockchain-based energy transaction gateway 100 is connected to the smart meter 11 of the power plant through serial communication, so that it can receive energy data monitored by the smart meter 11 in tokenized form. The blockchain-based energy transaction gateway 100 uses energy data and transaction data through the blockchain processing unit 130 to create a blockchain, verify the created blockchain, or maintain a verified blockchain. can be performed. The blockchain-based energy transaction gateway 100 can share the processed blockchain by connecting it to a certified blockchain network (BCN) or use blockchain information from other nodes.
도 3은 블록체인 기반 에너지 거래 플랫폼의 일 예를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 3을 참고하면, 복수의 전기 프로컨슈머(100-1 내지 100-N)는 오프라인에서 전력 거래소와의 전력 거래를 수행할 수 있다. 전력 거래에 대해서는 전력 거래소와 각각의 복수의 전기 프로컨슈머(100-1 내지 100-N) 사이의 개별 거래가 이루어지게 된다. 다만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이(100)는 개별 프로컨슈머에서 개별 노드로 동작하므로 각각의 에너지 거래에 대한 전력 데이터와 거래 데이터를 이용하여 스마트 컨트랙트를 생성하고 이를 인증하여 블록체인을 완성하게 된다. 이러한 블록체인 네트워크(BCN)은 본 발명의 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이(100)의 참여에 의해서 형성되어지고, 전력 거래소(30)는 이러한 블록체인 네트워크(BCN)과 데이터 연동을 통해서 기 성립된 스마트 컨트랙트, 전력 거래 및 전력 데이터 등의 정보를 상호 검증할 수 있게 된다.Figure 3 is a diagram illustrating an example of a blockchain-based energy trading platform. Referring to FIG. 3, a plurality of electricity pro-consumers (100-1 to 100-N) may perform electricity trading with a power exchange offline. For electricity trading, individual transactions are made between the power exchange and each of the plurality of electricity pro-consumers (100-1 to 100-N). However, the blockchain-based energy transaction gateway 100 according to an embodiment of the present invention operates as an individual node in each pro-consumer, so it creates a smart contract using power data and transaction data for each energy transaction and authenticates it. This completes the blockchain. This blockchain network (BCN) is formed by participation in the blockchain-based energy transaction gateway 100 of the present invention, and the power exchange 30 is a smart smart network established through data linkage with this blockchain network (BCN). Information such as contracts, power transactions, and power data can be mutually verified.
도 4는 도 3에 도시된 에너지 거래 플랫폼에 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 적용한 일 예를 도시한 블럭도이다. 도 4를 참고하면, 개별 신재생 에너지 발전소(10)는 전력 데이터를 수집하여 스마트 미터를 통해서 에너지 거래 게이트 웨이(100)로 전송한다. 이때, 에너지 거래 게이트 웨이(100)는 블록체인 네트워크에서 하나의 블록체인 노드로서 기능할 수 있다. 블록체인 네트워크에 참여하는 각각의 블록체인 노드는 해당 신재생 에너지 발전량에 대한 정보를 포함하여 타인과의 에너지 거래에 대한 거래 데이터를 포함하는 블록체인을 생성하거나 인증하거나 유지하는 기능을 수행할 수 있다.Figure 4 is a block diagram showing an example of applying a blockchain-based energy trading gateway to the energy trading platform shown in Figure 3. Referring to FIG. 4, individual renewable energy power plants 10 collect power data and transmit it to the energy trading gateway 100 through a smart meter. At this time, the energy transaction gateway 100 can function as one blockchain node in the blockchain network. Each blockchain node participating in the blockchain network can perform the function of creating, authenticating, or maintaining a blockchain containing transaction data about energy transactions with others, including information about the corresponding renewable energy generation. .
에너지 거래 게이트웨이(100)는 아카이브 노드를 포함하고, 전력 데이터 및 거래 데이터를 이용하여 블록체인을 생성할 수 있다. 여기서 아카이브 노드는 로컬 데이터에 대한 블록을 생성하는 기능을 수행한다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 노드 클라이언트(200) 및 풀 노드(300)와 블록체인 네트워크 상에서 상호 데이터를 공유하게 된다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 태양광 발전소(10)로부터 전력 데이터를 수신하게 된다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 수신된 전력 데이터를 전력데이터 데이터베이스에 저장하여 관리하고 운영할 수 있다. 또한, 에너지 거래 게이트웨이(100)는 다른 노드로부터 수신되는 거래 데이터를 포함하는 블록체인을 이용하여 거래 데이터를 저장하여 관리하고 운영할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 노드 클라이언트(200)와 연결되서 전력 데이터 API를 전송하거나 정산 인증 API를 수신할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 풀 노드(300)와 연결되서 새롭게 생성된 블록체인에 대한 데이터 검증을 처리하도록 위임할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 태양광 발전소에 의해서 생상된 에너지에 대한 정보를 블록체인의 라이트 노드에 저장시키며 개인간 전력 거래에 필요한 데이터 인증을 위해서 사용할 수 있다. The energy transaction gateway 100 includes an archive node and can create a blockchain using power data and transaction data. Here, the archive node performs the function of creating blocks for local data. The energy transaction gateway 100 shares data with the node client 200 and the full node 300 on the blockchain network. The energy transaction gateway 100 receives power data from the solar power plant 10. The energy transaction gateway 100 can manage and operate the received power data by storing it in a power data database. Additionally, the energy transaction gateway 100 can store, manage, and operate transaction data using a blockchain that includes transaction data received from other nodes. The energy transaction gateway 100 may be connected to the node client 200 to transmit a power data API or receive a settlement authentication API. The energy transaction gateway 100 is connected to the full node 300 and can be delegated to process data verification for the newly created blockchain. The energy transaction gateway 100 stores information about energy generated by solar power plants in the light node of the blockchain and can be used for data authentication required for power transactions between individuals.
노드 클라이언트(200)는 자원데이터, 정산 데이터, 고객 데이터 등을 저장하고 있고, 웹서비스가 동작하는 노드이다. 노드 클라이언트(200)는 전력 거래소(30)와의 데이터 연동을 통하여 전력 데이터를 리포트하고, 정산 요청을 처리할 수 있다. 또한, 노드 클라이언트(200)는 발전 사업자(20)와 연결되서 서비스 조회 기능 및 정산 요청 처리 기능을 처리할 수 있다. 또한, 노드 클라이언트(200)는 풀 노드(300)와 연결되서 데이터 검증 처리를 위임할 수 있다.The node client 200 stores resource data, settlement data, customer data, etc., and is a node on which a web service operates. The node client 200 can report power data and process settlement requests through data linkage with the power exchange 30. Additionally, the node client 200 is connected to the power generation business operator 20 and can process service inquiry functions and settlement request processing functions. Additionally, the node client 200 can be connected to the full node 300 and delegate data verification processing.
풀 노드(300)는 에너지 거래 게이트웨이(100) 및/또는 노드 클라이언트(200)에 의해서 생성되거나 전달되는 블록체인 데이터에 대한 검증을 실행한다. 풀 노드(300)는 검증이 완료된 블록체인에 대해서는 해당 블록체인을 유지하도록 판정할 수 있다. The full node 300 verifies blockchain data generated or transmitted by the energy transaction gateway 100 and/or the node client 200. The full node 300 can determine to maintain the blockchain for which verification has been completed.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 운영하는 방법을 예시적으로 설명하는 블럭도이다. 도 5를 참고하면, 태양광 발전소(10)의 스마트 미터(11)는 해당 태양광 발전소(10)에서 생산되는 전력 데이터를 시리얼 통신 방식으로 에너지 거래 게이트웨이(100)로 전송한다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 블록체인 네트워크(BCN)에 연결된 노드 클라이언트(200) 또는 풀 노드(300)로부터 데이터 검증, 블록체인 노드 유지 등의 역할을 위임하여 처리하게 된다.Figure 5 is a block diagram illustrating a method of operating a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the smart meter 11 of the solar power plant 10 transmits power data produced by the solar power plant 10 to the energy transaction gateway 100 through serial communication. The energy transaction gateway 100 delegates and processes roles such as data verification and blockchain node maintenance from the node client 200 or full node 300 connected to the blockchain network (BCN).
도 6은 블록체인 기반 에너지 거래 플랫폼의 다른 예를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 6을 참고하면, 복수의 전력 프로컨슈머(100-1 내지 100-N)는 전력 거래를 양방향으로 직접 거래할 수 있다. 또한, 참여하는 노드들로 이루어진 블록체인 네트워크에 전력 데이터, 전력 거래 및 정산 정보 등을 이용하여 블록체인을 생성하고, 인증하고, 보유 및 유지함으로써 피어투피어 양방향 전력 거래가 가능한 프라이빗 블록체인 네트워크를 구축할 수 있다.Figure 6 is a diagram illustrating another example of a blockchain-based energy trading platform. Referring to Figure 6, a plurality of power pro-consumers (100-1 to 100-N) can directly trade power in both directions. In addition, a private blockchain network capable of peer-to-peer two-way power trading is established by creating, certifying, holding and maintaining a blockchain using power data, power transaction and settlement information, etc. in a blockchain network composed of participating nodes. can do.
도 7은 도 6에 도시된 에너지 거래 플랫폼에 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 적용한 일 예를 도시한 블럭도이다. 도 7을 참고하면, 개별 신재생 에너지 발전소(10)는 전력 데이터를 수집하여 스마트 미터(11)를 통해서 에너지 거래 게이트 웨이(100)로 전송한다. 이때, 에너지 거래 게이트 웨이(100)는 블록체인 네트워크에서 하나의 블록체인 노드로서 기능할 수 있다. 블록체인 네트워크에 참여하는 각각의 블록체인 노드는 해당 신재생 에너지 발전량에 대한 정보를 포함하여 타인과의 에너지 거래에 대한 거래 데이터를 포함하는 블록체인을 생성하거나 인증하거나 유지하는 기능을 수행할 수 있다.Figure 7 is a block diagram showing an example of applying a blockchain-based energy trading gateway to the energy trading platform shown in Figure 6. Referring to FIG. 7, individual renewable energy power plants 10 collect power data and transmit it to the energy trading gateway 100 through the smart meter 11. At this time, the energy transaction gateway 100 can function as one blockchain node in the blockchain network. Each blockchain node participating in the blockchain network can perform the function of creating, authenticating, or maintaining a blockchain containing transaction data about energy transactions with others, including information about the corresponding renewable energy generation. .
에너지 거래 게이트웨이(100)는 아카이브 노드로써 기능하고, 전력 데이터 및 거래 데이터를 이용하여 블록체인을 생성할 수 있다. 여기서 아카이브 노드는 로컬 데이터에 대한 블록을 생성하는 기능을 수행한다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 노드 클라이언트(200) 및 풀 노드(300)와 블록체인 네트워크 상에서 상호 데이터를 공유한다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 태양광 발전소(10)로부터 전력 데이터를 수신하게 된다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 수신된 전력 데이터를 전력데이터 데이터베이스에 저장하여 관리하고 운영할 수 있다. 또한, 에너지 거래 게이트웨이(100)는 다른 노드로부터 수신되는 거래 데이터를 포함하는 블록체인을 이용하여 거래 데이터를 저장하여 관리하고 운영할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 노드 클라이언트(200)와 연결되서 전력 데이터 API를 전송하거나 정산 인증 API를 수신할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 풀 노드(300)와 연결되서 새롭게 생성된 블록체인에 대한 데이터 검증을 처리하도록 위임할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 전력 구매자(40)로부터 거래 요청을 수신할 수 있고, 수신된 거래 요청에 기반하여 스마트 컨트랙트를 생성하고, 생성된 스마트 컨트랙트에 대한 데이터 검증을 풀 노드(300)에 요청할 수 있다. The energy transaction gateway 100 functions as an archive node and can create a blockchain using power data and transaction data. Here, the archive node performs the function of creating blocks for local data. The energy transaction gateway 100 shares mutual data with the node client 200 and the full node 300 on the blockchain network. The energy transaction gateway 100 receives power data from the solar power plant 10. The energy transaction gateway 100 can manage and operate the received power data by storing it in a power data database. Additionally, the energy transaction gateway 100 can store, manage, and operate transaction data using a blockchain that includes transaction data received from other nodes. The energy transaction gateway 100 is connected to the node client 200 and can transmit power data API or receive settlement authentication API. The energy transaction gateway 100 is connected to the full node 300 and can be delegated to process data verification for the newly created blockchain. The energy transaction gateway 100 may receive a transaction request from the power buyer 40, create a smart contract based on the received transaction request, and request data verification for the generated smart contract from the full node 300. You can.
노드 클라이언트(200)는 자원데이터, 정산 데이터, 고객 데이터 등을 저장하고 있고, 웹서비스가 동작하는 노드이다. 노드 클라이언트(200)는 웹서비스에서 사용자에게 전력 거래 API, 전력 데이터 API 등의 처리를 수행하게 할 수 있다. 또한, 노드 클라이언트(200)는 발전 사업자(20)와 웹서비스를 통해서 서비스 조회 기능 및 정산 요청 등의 처리를 수행할 수 있다.또한, 노드 클라이언트(200)는 전력 거래소(30)와의 데이터 연동을 통하여 전력 데이터를 리포트할 수 있다. 또한, 노드 클라이언트(200)는 풀 노드(300)와 연결되서 데이터 검증 처리를 위임할 수 있다.The node client 200 stores resource data, settlement data, customer data, etc., and is a node on which a web service operates. The node client 200 can enable users to process power transaction API, power data API, etc. through web services. In addition, the node client 200 can perform processing such as service inquiry functions and settlement requests through web services with the power generation business operator 20. Additionally, the node client 200 can link data with the power exchange 30. Power data can be reported through Additionally, the node client 200 can be connected to the full node 300 and delegate data verification processing.
풀 노드(300)는 에너지 거래 게이트웨이(100) 및/또는 노드 클라이언트(200)에 의해서 생성되거나 전달되는 블록체인 데이터에 대한 검증을 실행한다. 풀 노드(300)는 검증이 완료된 블록체인에 대해서는 해당 블록체인을 유지하도록 판정할 수 있다. The full node 300 verifies blockchain data generated or transmitted by the energy transaction gateway 100 and/or the node client 200. The full node 300 can determine to maintain the blockchain for which verification has been completed.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이의 스마트컨트랙션을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 기반 양방형 에너지 거래 네트워크에서 전력 거래가 이루어지면 매수자와 매도자 사이의 정산 처리 과정이 이루어지게 된다. 전력 데이터는 전력 생산량에 대한 내용을 포함하여 데이터 생성 시간과 이전 해쉬 코드 그리고 트랜젝션 아이디를 포함한다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 전력 데이터, 거래 데이터 그리고 정산 정보 등을 이용하여 신규 블록을 생성하고, 생성된 신규 블록에 대해서는 풀 노드(300)의 데이터 검증 절차가 완료되서 유효한 블록인 경우에는 기존 블록체인에 해당 블록을 연결하에 기록하게 된다.Figure 8 is a diagram illustrating a smart contract of a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention. Referring to Figure 8, when a power transaction is made in a blockchain-based two-way energy trading network according to an embodiment of the present invention, a settlement processing process is performed between the buyer and the seller. Power data includes information on power production, data creation time, previous hash code, and transaction ID. The energy transaction gateway 100 creates a new block using power data, transaction data, and settlement information, and if the data verification process of the full node 300 is completed for the new block created and it is a valid block, it blocks the existing block. The block is recorded as a link to the chain.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 이용한 에너지 대금 정산 처리 예를 예시적으로 설명하는 블럭도이다. 도 9를 참고하면, 에너지 거래 게이트웨이(100)는 더블 체인, 전자 지갑, 전력 데이터, 전자 지갑 관리 정보 및 거래 인증 정보를 포함하여 관리할 수 있다. 에너지 거래 게이트웨이(100)는 전력데이터 단말 유닛(400)으로부터 전력 데이터를 수신할 수 있다. 제1 발전 사업자(20-1)는 전력데이터 단말 유닛(400)으로 전력 데이터를 전송하고, 전력데이터 단말 유닛(400)은 전력데이터를 에너지 거래 게이트웨이(100)로 전송한다. 또한, 에너지 거래 게이트웨이(100)는 전자 지갑을 보유하고 있으므로 제2 발전 사업자(20-2)로부터 전자 지갑 조회 요청을 수신하면, 보유하고 있는 전자 지갑의 유효성, 전자 지갑의 보유 자산, 유효기간 등을 확인하여 제2 발전 사업자(20-2)에게 리턴할 수 있다.Figure 9 is a block diagram illustrating an example of energy payment settlement processing using a blockchain-based energy transaction gateway according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the energy transaction gateway 100 can manage double chains, electronic wallets, power data, electronic wallet management information, and transaction authentication information. The energy transaction gateway 100 may receive power data from the power data terminal unit 400. The first power generation business operator 20-1 transmits power data to the power data terminal unit 400, and the power data terminal unit 400 transmits the power data to the energy transaction gateway 100. In addition, since the energy transaction gateway 100 holds an electronic wallet, when receiving an electronic wallet inquiry request from the second power generation business operator 20-2, the validity of the electronic wallet held, assets held in the electronic wallet, expiration date, etc. can be confirmed and returned to the second power generation business operator (20-2).
이때 노드 클라이언트(200)는 자원 관리, 거래 관리, 정산 관리 및 고객 관리 기능을 수행할 수 있는 노드로 기능할 수 있다. 노드 클라이언트(200)는 제2 발전 사업자(20-2)로부터 서비스 조회 요청을 수신하고, 정산 요청 처리 및 판매 요청 처리를 수행할 수 있다. 또한, 노드 클라이언트(200)는 전력 거래소(30)와 데이터 연동을 통해서 전력 데이터 리포트를 할 수 있다. 또한, 노드 클라이언트(200)는 지역 화폐 서버(50)와 연동되서 실물 화폐 교환을 위한 API를 요청하여 전자 화폐를 실물 화폐로 교환하는 처리를 수행할 수 있다. 도 9에서는 풀 노드(300)가 도시되지 않았으며, 풀 노드(300)의 역할을 다른 노드(미도시)에서 이루어질 수 있다. At this time, the node client 200 may function as a node capable of performing resource management, transaction management, settlement management, and customer management functions. The node client 200 may receive a service inquiry request from the second power generation business operator 20-2, and perform settlement request processing and sales request processing. Additionally, the node client 200 can report power data through data linkage with the power exchange 30. In addition, the node client 200 may be linked to the local currency server 50 to request an API for exchanging real currency to exchange electronic money for real currency. In FIG. 9 , the full node 300 is not shown, and the role of the full node 300 may be played by another node (not shown).
10 : 태양광 발전소
11 : 스마트 미터
20 : 발전사업자
30 : 전력거래소
40 : 전력구매자
50 : 지역 화폐 거래 서버
100 : 블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이
110 : 시리얼 통신부
130 : 블록체인 처리부
150 : 유무선통신부
200 : 노드 클라이언트
300 : 풀 노드
400 : 전력데이터 단말 유닛10: Solar power plant
11: Smart meter
20: Power generation business operator
30: Power Exchange
40: Power purchaser
50: Local currency transaction server
100: Blockchain-based energy transaction gateway
110: Serial communication department
130: Blockchain processing unit
150: Wired and wireless communications department
200: node client
300: full node
400: Power data terminal unit
Claims (10)
신재생 에너지 발전 장치의 스마트 미터와 연결되서 에너지 데이터를 수신하고, 참여중인 블록체인 네트워크와 거래 데이터를 송수신하는 통신부; 및
상기 통신부를 통해서 수신된 에너지 데이터 정보와 참여중인 블록체인 네트워크 상에 연결된 다른 노드로부터 수신된 검증된 거래 데이터를 포함하는 블록체인 정보를 이용하여 신규 블록체인을 생성하거나 기존 생성된 블록체인을 검증하는 블록체인 처리부;를 포함하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
In blockchain-based energy transaction gateway,
A communication unit that is connected to a smart meter of a renewable energy power generation device to receive energy data and transmit and receive transaction data with participating blockchain networks; and
Creating a new blockchain or verifying an existing blockchain using blockchain information including energy data information received through the communication unit and verified transaction data received from other nodes connected to the participating blockchain network. Including a blockchain processing unit;
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 통신부는, 상기 스마트 미터와 연결되는 시리얼 통신 모듈과 상기 참여중인 블록체인 네트워크에 연결되는 유무선통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to claim 1,
The communication unit is characterized in that it includes a serial communication module connected to the smart meter and a wired/wireless communication module connected to the participating blockchain network.
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 시리얼 통신 모듈은, 상기 스마트 미터로부터 토큰 형식으로 에너지 데이터 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to clause 2,
The serial communication module is characterized in that it receives energy data information in token format from the smart meter,
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 유무선통신 모듈은, 상기 참여중인 블록체인 네트워크와 인증된 상태에서 세션을 유지하는 인터넷 프로토콜에 기반하여 통신하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to clause 2,
The wired and wireless communication module is characterized in that it communicates based on an Internet protocol that maintains a session in an authenticated state with the participating blockchain network.
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 블록체인 처리부는, 에너지 데이터, 거래 인증 및 보유 자산에 관한 정보를 포함하는 전자 지갑을 포함하는 블록체인을 처리하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to claim 1,
The blockchain processing unit is characterized in that it processes a blockchain including an electronic wallet containing information about energy data, transaction authentication, and held assets.
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 블록체인 처리부는, 아카이브 노드, 풀 노드 및 클라이언트 노드 중 어느 하나로 동작하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to claim 1,
The blockchain processing unit is characterized in that it operates as one of an archive node, a full node, and a client node.
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 아카이브 노드로 동작하는 상기 블록체인 처리부는, 로컬 데이터를 이용하여 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to clause 6,
The blockchain processing unit operating as the archive node generates blocks using local data,
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 풀노드로 동작하는 상기 블록체인 처리부는, 생성된 블록체인 노드를 복사하여 유지하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to clause 6,
The blockchain processing unit operating as the full node is characterized in that it copies and maintains the created blockchain node.
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 노드 클라이언트로 동작하는 상기 블록체인 처리부는, 에너지 데이터에 대한 유효성을 검증하는 것을 특징으로 하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이.
According to clause 6,
The blockchain processing unit operating as the node client is characterized in that it verifies the validity of energy data.
Blockchain-based energy trading gateway.
상기 통신부는, 상기 스마트 미터로부터 토큰 형식으로 에너지 데이터 정보를 수신하는 단계;
상기 통신부는, 상기 참여중인 블록체인 네트워크와 인증된 상태에서 세션을 유지하는 단계; 및
상기 블록체인 처리부는, 아카이브 노드로 동작할 경우에 수신된 로컬 데이터를 이용하여 블록을 생성하는 처리를 수행하며, 풀노드로 동작할 경우에 이미 생성된 블록체인 노드를 복사하여 유지하는 처리를 수행하고, 노드 클라이언트로 동작할 경우에 에너지 데이터에 대한 유효성을 검증하는 처리를 수행하는 블록체인 처리 단계;를 포함하는,
블록체인 기반 에너지 거래 게이트웨이를 운용하는 방법.
A communication unit that is connected to a smart meter of a renewable energy power generation device and receives energy data, and transmits and receives transaction data with the participating blockchain network, and other nodes connected to the energy data information received through the communication unit and the participating blockchain network. In a method of operating a blockchain-based energy transaction gateway that includes a blockchain processing unit that creates a new blockchain or verifies an existing blockchain using blockchain information including verified transaction data received from
The communication unit receives energy data information in token format from the smart meter;
Maintaining, by the communication unit, a session in an authenticated state with the participating blockchain network; and
When operating as an archive node, the blockchain processing unit performs the process of creating blocks using received local data, and when operating as a full node, it performs the process of copying and maintaining already created blockchain nodes. and a blockchain processing step of performing processing to verify the validity of energy data when operating as a node client.
How to operate a blockchain-based energy transaction gateway.
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