CN110503569A - 一种基于区块链的新能源结算系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于区块链的新能源结算系统，其包括：产能节点，产能节点生产新能源，并将新能源通过物联网传输的方式传输；用能节点，用能节点需要使用新能源时，发送用能请求；储能节点，储能节点接收产能节点传送的新能源；并根据用能节点的用能需求通过物联网传输的方式发送新能源至用户节点；若干个产能节点、若干个用能节点、以及储能节点构成区块链网络。本发明的新能源结算系统使用区块链技术，适用性广、方便快捷，大幅度降低交易成本，尤其是能源交易的制度性成本；促进新能源发电的推广和应用。
Description
技术领域
本发明涉及新能源领域和区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链的新能源结算系统。
背景技术
传统电力系统中，主要由火电、水电等发电，在传统能源供应日趋紧张，环境保护压力加大的背景下，新能源成为全世界的重要能源战略。光伏、风力、再生能源等一批新能源技术愈发成熟，伴随市场规模的不断壮大，分散个体产能用户随之增加，新能源市场交易已成为市场需求。
但是由于现有的能源结算模式采用的为单一的中心化管理方式，其难以针对用电情况、以及新能源的推广促进做出相应的改善，以使交易和结算过程更快捷；从而阻碍了新能源市场的推动。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种基于区块链的新能源结算系统，其基于区块链技术开发，将区块链的去中心化技术特点与能源数据相结合，结算方式公平透明，交易过程方便快捷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于区块链的新能源结算系统，其包括：
产能节点，产能节点生产新能源，并将新能源通过物联网传输的方式传输；
用能节点，用能节点需要使用新能源时，发送用能请求；
储能节点，储能节点接收产能节点传送的新能源；并根据用能节点的用能需求通过物联网传输的方式发送新能源至用户节点；
若干个产能节点、若干个用能节点、以及储能节点构成区块链网络；每个产能节点、每个用能节点、以及储能节点均拥有一个钱包地址，用于接收和发送区块链网络中的代币；产能节点根据预设的商户交易合约，与区块链网络中的储能节点执行交易和结算；用能节点根据预设的用户交易合约，与区块链网络中的储能节点执行交易和结算。
本发明中，产能节点、用能节点、以及储能节点之间通过区块链网络进行交易和结算，能够方便用能节点的用户操作和使用，方便产能节点的电能输出和交易结算，方便储能节点的工作人员管理和结算，提高产能端和用能端之间的交易效率、以及公平与透明度。
本发明的新能源结算系统，基于区块链技术开发，将区块链的去中心化技术特点与能源数据相结合，实现每度电有迹可查，管理每度电的生命周期，使得电能分配更加合理，减少不必要的浪费；提升新能源公司的交易和结算效率，提高电能输出和使用的透明度，减少偷电漏电情况；让用户清清楚楚用电，公开透明、无法篡改，减少不必要的纠纷。
本发明的新能源结算系统使用区块链技术，大幅度降低交易成本，尤其是能源交易的制度性成本；促进新能源发电的推广和应用。
本发明中的区块链网络相当于一个信息通道的角色，包含涉及能源交易的所有角色：产能节点、用能节点、以及储能节点。使得每一个节点的用户都能追踪每一度的来源和消耗，进一步地包括该电能来自哪里，在什么应用小号和什么时候消耗，全局共享账本，账本数据更全面、准确和清晰。
根据本发明另一具体实施方式，区块链网络中的数据包括能源数据，能源数据通过物联网采集器，基于RS485通讯协议，兼容手机通讯网络、以太网、WiFi多种传输机制，采集能源表的数据信息。
根据本发明另一具体实施方式，区块链网络还包括：将能源数据根据结算方法换算成结算数据；结算方法采用如下公式进行结算：
其中，Q，为代币值；
i，为第i个能源表；
FR，为正反向参数，FR为-1,0,1，用于区分产能节点和用能节点；
CP，为结算周期末的读表数据；
PP，为上一结算周期末的读表数据；
MP，为综合倍率，能源表转换参数，(本期示数-上期示数)*综合倍率＝能源用量，即：(CP-PP)*MP；
SC，为用户结算系数，根据用户等级或者优惠政策给予用户的优惠和折扣区分结算；
TC，为发电类型系数，根据新能源的发电类型区分结算，包括传统电网发电、新能源发电；
EC，为用户类型，根据市场应用层区分结算，包括：民用、商用、工业用电、农业用电；
VC，为峰平谷系数，将每一天的时间根据用能高峰和用能低谷进行区分结算；
AC，为动态常数，默认为0。
本发明通过线性的结算方法，将用户结算系数、发电类型系数、用户类型、峰平谷系数考虑进去，使得，该结算公式适用于不同的结算情况，根据结算情况进行系数调整，便于优惠折扣和新能源扶持政策的推广、促进。
根据本发明另一具体实施方式，结算系统还包括：便于商户操作的产能客户端、和便于用户才做的用能客户端；商户通过产能客户端进行输送新能源预约操作和查看新能源输送情况、及交易情况；用户通过用能客户端进行发送用能请求操作和查看新能源使用情况、及交易情况；使得结算和交易过程，进一步快捷、方便，便于查看和即时操作，提高用户体验。
根据本发明另一具体实施方式，结算系统还包括：便于储能节点操作和管理的浏览器端，浏览器端包括系统管理模块、权限管理模块、存储日志模块、应用渠道模块、区块链层模块。本发明的储能节点，为国家电网，由国家电网对产能节点和用能节点进行管理、结算交易、以及政策推动。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是实施例1的新能源结算系统的流程示意图；
图2是实施例1的新能源结算系统的功能模块示意图；
图3是实施例1的新能源结算系统的浏览器端界面示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种基于区块链的新能源结算系统，如图1-3所示，其包括：产能节点、用能节点和储能节点；本实施例中的产能节点可为个体新能源产能用户，同为本实施例中所指的商户，其生产新能源，并将新能源通过物联网传输的方式传输至储能节点；本实施例中的用能节点为需要使用新能源的用户，其需要使用新能源时，发送用能请求；本实施例中的储能节点为国家电网，其接收产能节点传送的新能源；并根据用能节点的用能需求通过物联网传输的方式发送新能源至用户节点；若干个产能节点、若干个用能节点、以及储能节点构成区块链网络；每个产能节点、每个用能节点、以及储能节点均拥有一个钱包地址，用于接收和发送区块链网络中的代币；产能节点根据预设的商户交易合约，与区块链网络中的储能节点执行交易和结算；用能节点根据预设的用户交易合约，与区块链网络中的储能节点执行交易和结算；本实施例中的产能节点在需要用电的时候也可成为用能节点，根据用户交易合约与储能节点执行交易和结算。
本实施例中，产能节点、用能节点、以及储能节点之间通过区块链网络进行交易和结算，能够方便用能节点的用户操作和使用，方便产能节点的电能输出和交易结算，方便储能节点的工作人员管理和结算，提高产能端和用能端之间的交易效率、以及公平与透明度。
本实施例中的区块链网络相当于一个信息通道的角色，包含涉及能源交易的所有角色：产能节点、用能节点、以及储能节点。使得每一个节点的用户都能追踪每一度的来源和消耗，进一步地包括该电能来自哪里，在什么应用小号和什么时候消耗，全局共享账本，账本数据更全面、准确和清晰。区块链网络中的数据包括能源数据，能源数据通过物联网采集器，基于RS485通讯协议，兼容手机通讯网络、以太网、WiFi多种传输机制，采集能源表的数据信息。本实施例中传输的能源数据信息，可通过对能源表拍照采集的方式，也可通过智能仪表/设备的参数信息输送。本实施例的电能传输采用RS485物联网通讯技术，是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义，使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。
区块链网络还包括：将能源数据根据结算方法换算成结算数据；将采集的能源数据传输到云端解析服务器，读取分析能源数据，结合线性结算算法，将能源数据与结算数据转换。本实施例的结算系统通过SDK或接口两种方式，获取能源数据并写入区块链数据链。
线性结算方法采用如下公式进行结算：
其中，Q，为代币值；
i，为第i个能源表；
FR，为正反向参数，FR为-1,0,1，用于区分产能节点和用能节点；
CP，为结算周期末的读表数据；
PP，为上一结算周期末的读表数据；
MP，为综合倍率，能源表转换参数，(本期示数-上期示数)*综合倍率＝能源用量，即：(CP-PP)*MP；
SC，为用户结算系数，根据用户等级或者优惠政策给予用户的优惠和折扣区分结算；便于不同的用户享受不同的优惠和折扣。
TC，为发电类型系数，根据新能源的发电类型区分结算，包括传统电网发电、新能源发电；例如传统电网发电是1，新能源是50％；有利于根据推广政策推广新能源发电。
EC，为用户类型，根据市场应用层区分结算，包括：民用、商用、工业用电、农业用电；
VC，为峰平谷系数，将每一天的时间根据用能高峰和用能低谷进行区分结算；可分为例如四个时段，峰时段：8:00～11:00、18:00～21:00；平1时段：6:00～8:00、11:00～13:00、15:00～18:00、21:00～22:00；平2时段：13:00～15:00；谷时段：22:00～6:00；不同的时段采用不同的系数值结算，有利于合理控制用电高峰的用电情况。
AC，为动态常数，默认为0，通常为差值常量，即与供电局的结算差值，将这一因素合理考虑进去。
本实施例通过线性的结算方法，将用户结算系数、发电类型系数、用户类型、峰平谷系数考虑进去，使得，该结算公式适用于不同的结算情况，根据结算情况进行系数调整，便于优惠折扣和新能源扶持政策的推广、促进。
结算系统还包括：便于商户操作的产能客户端、和便于用户才做的用能客户端；商户通过产能客户端进行输送新能源预约操作和查看新能源输送情况、及交易情况；用户通过用能客户端进行发送用能请求操作和查看新能源使用情况、及交易情况；使得结算和交易过程，进一步快捷、方便，便于查看和即时操作，提高用户体验。本实施例的产能客户端和用能客户端，均可通过与微信、支付宝、Facebook和whatApp等入口兼容，进一步为结算和交易提供便利。
结算系统还包括：便于储能节点操作和管理的浏览器端，浏览器端包括系统管理模块、权限管理模块、存储日志模块、应用渠道模块、区块链层模块。本实施例的储能节点，为国家电网，图1中的卖方1、卖方1、卖方1、均可理解为国家电网，由国家电网对产能节点和用能节点进行管理、结算交易、以及政策推动。本实施例以Fabric V1.2超级账本技术为基础构建。将能源数据与结算数据写入区块链中，在交易过程中，通过Kafka共识机制，保障交易数据在各用户端的记账顺序一致和账本数据一致。而结合中心化系统中的用户数据，通过chaincode管理超级账本中的权限归属，实现用户权限分层结构。能源数据、结算数据等写入区块链，而用户账号密码等传统业务数据写入中心化数据库中。数据存储层使用MySQL、File、LevelDB、Redis等数据库技术。区块链层的Chaincode、共识算法和Fabric等技术，通过SDK封装，让传统中心化前后端调用。应用层采用Springcloud jpa和VUE element开源框架，最大程度上兼容当前主流App。本实施例的结算系统的模块化部分，本着前后分离、高解耦合的设计思路，为国际化市场准备，前端采用spring cloud jpa作为前端框架，最大程度上兼容当前主流客户端和浏览器端。考虑Fabric权限特性，采用vue elementadmin作为后端框架，最大程度上兼容数据库、权限分类等。权限分类可分为超级管理员、一级用户和二级用户三层权限结构，也可包括在此基础上拓展的更加复杂的业务模式。
本实施例中的产能节点和用能节点的交易数据，其还可与碳排放数据结合转换，写入区块链，为能源交易建立不可篡改的权威数据。基于上述构架，本实施例的结算系统，包括的功能模块如图2所示。
本实施例的新能源结算系统，基于区块链技术开发，将区块链的去中心化技术特点与能源数据相结合，实现每度电有迹可查，管理每度电的生命周期，使得电能分配更加合理，减少不必要的浪费；提升新能源公司的交易和结算效率，提高电能输出和使用的透明度，减少偷电漏电情况；让用户清清楚楚用电，公开透明、无法篡改，减少不必要的纠纷；大幅度降低交易成本，尤其是能源交易的制度性成本；促进新能源发电的推广和应用。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
Claims (5)
1.一种基于区块链的新能源结算系统，其特征在于，所述结算系统包括：
产能节点，所述产能节点生产新能源，并将新能源通过物联网传输的方式传输；
用能节点，所述用能节点需要使用新能源时，发送用能请求；
储能节点，所述储能节点接收所述产能节点传送的新能源；并根据所述用能节点的用能需求通过物联网传输的方式发送新能源至所述用户节点；
若干个产能节点、若干个用能节点、以及储能节点构成区块链网络；每个所述产能节点、每个所述用能节点、以及所述储能节点均拥有一个钱包地址，用于接收和发送所述区块链网络中的代币；所述产能节点根据预设的商户交易合约，与所述区块链网络中的储能节点执行交易和结算；所述用能节点根据预设的用户交易合约，与所述区块链网络中的储能节点执行交易和结算。
2.如权利要求1所述的新能源结算系统，其特征在于，所述区块链网络中的数据包括能源数据，所述能源数据通过物联网采集器，基于RS485通讯协议，兼容手机通讯网络、以太网、WiFi多种传输机制，采集能源表的数据信息。
3.如权利要求1所述的基于区块链的新能源结算系统，其特征在于，所述区块链网络还包括：将所述能源数据根据结算方法换算成结算数据；所述结算方法采用如下公式进行结算：
其中，Q，为代币值；
i，为第i个能源表；
FR，为正反向参数，FR为-1,0,1，用于区分产能节点和用能节点；
CP，为结算周期末的读表数据；
PP，为上一结算周期末的读表数据；
MP，为综合倍率，能源表转换参数，(本期示数-上期示数)*综合倍率＝能源用量，即：(CP-PP)*MP；
SC，为用户结算系数，根据用户等级或者优惠政策给予用户的优惠和折扣区分结算；
TC，为发电类型系数，根据新能源的发电类型区分结算，包括传统电网发电、新能源发电；
EC，为用户类型，根据市场应用层区分结算，包括：民用、商用、工业用电、农业用电；
VC，为峰平谷系数，将每一天的时间根据用能高峰和用能低谷进行区分结算；
AC，为动态常数，默认为0。
4.如权利要求3所述的基于区块链的新能源结算系统，其特征在于，所述结算系统还包括：便于商户操作的产能客户端、和便于用户才做的用能客户端；商户通过所述产能客户端进行输送新能源预约操作和查看新能源输送情况、及交易情况；用户通过所述用能客户端进行发送用能请求操作和查看新能源使用情况、及交易情况。
5.如权利要求3所述的基于区块链的新能源结算系统，其特征在于，所述结算系统还包括：便于储能节点操作和管理的浏览器端，所述浏览器端包括系统管理模块、权限管理模块、存储日志模块、应用渠道模块、区块链层模块。
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