基于区块链技术的分布式能源交易方法研究

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在“双碳目标”的背景下,以绿色能源为主体的分布式能源快速发展,为促进分布式能源就近消纳,分布式能源被准予参与市场化交易。由于传统的集中交易方式较为成熟,所以传统集中交易仍是分布式能源的主要交易方式。然而,传统的集中交易方式在面对分布式能源海量、高频、小额交易时存在交易效率低、结算时间长、交易信息不透明等缺点,产消者加入积极性不高,不利于促进分布式能源消纳。为此,本文提出一种基于区块链技术的分布式能源交易方法,来解决现阶段分布式能源交易所面临的问题。首先,针对分布式能源采用集中交易存在交易效率低、结算时间长、交易信息不透明以及存在交易数据被篡改的风险,导致产消者加入积极性不高,不利于分布式能源消纳的问题,引入区块链技术,设计基于区块链技术的分布式能源交易框架。利用区块链的分布式网络、共识机制、智能合约以及非对称加密算法等技术为分布式能源交易提供一个去中心化、去信任、高效率、更安全的交易环境。其次,为确保分布式能源交易市场顺利、公平的进行交易的同时能够充分的促进分布式能源消纳,设计一种改进的连续双向拍卖交易机制。交易机制在确定一个统一的出清价格保证电力交易市场公平性的同时,能够保证交易双方至少一方的需求得到满足。为增加产消者收益,建立产消者之间的非合作博弈模型,对交易市场产消者的交易策略进行探讨,并设计自适应迭代算法对博弈进行求解,所解得的纳什均衡解能保证产消者收益最大化。通过算例验证,本文提出的分布式能源交易机制以及交易策略能够提高产消者参与市场交易的收益及积极性,促进分布式能源的消纳,减小产消者对电网的依赖。最后,为方便基于区块链分布式能源交易方法落地应用,在Remix平台上设计与分布式能源交易相配套的连续双向拍卖智能合约、与电网交易智能合约以及交易结算智能合约。合约通过编译、调试后部署到区块链上进行测试,测试结果表明,本文设计的智能合约能够让产消者在区块链上进行产消者之间以及产消者与电网之间的电力交易,并且在交易完成后智能合约能够进行自动结算,验证了基于区块链技术的分布式能源交易方法的可行性。
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