2021-09-30 00:20

新能源趋势下结合区块链技术的分布式微电网应用前景分析

从今年开始,国家开始大力发展清洁能源,大量风电和太阳能发电项目开始上马,同时电力远距离传输问题也成为目前需要解决的难题。传统情况下,我们使用的电力普遍都是交流电,交流电适合高压远距离传输,因此得到了广泛应用,但是如果新能源例如太阳能等普及起来,可能会出现电力上网难和转换效率等问题,比如太阳能板发出来的电力属于直流电,而这种情况下需要进行多次转换才能正常进供电主网,因此也间接提高了使用成本。

近几年来区块链与分布式技术的快速发展,使得太阳能、风力发电能够得到很好的利用,降低成本,同时也能够提升居民用电的安全性,避免电力系统出现故障而导致的问题。

清洁能源短距离电力传输成为一种趋势

清洁能源的发展直接导致了太阳能、风能等电力设备的普遍部署,但是如果切换到清洁能源比如太阳能、风能的时候,那么可能就需要投入过高的转换成本和部署运营以及维护成本来使得清洁能源达到现有商用传输标准,一方面会造成大量的投入成本,另一方面中间也会出现过多的电力损耗,造成一定的经济损失。

这种情况下,电力的短距离传输和使用成为关键,比如在电力生产地附近进行直接应用到户,而不经过中心电网,从而实现闭环,这将会成为清洁能源普及下的一个发展趋势,也就是微电网。

区块链+分布式微电网变革电力传输系统

微电网我们可以看成是一种短距离,小范围进行电力生产、使用的模式,通过这种方式可以将较低电压的直流和交流电力进行“就地消耗”而不是“长距离上网统一调配”。这种模式主要优势是对电力的损耗较小,同时投入成本相对较低,并且由于采用分布式的电力传输技术,因此能够实现居民用电的稳定性,而不是中心化的管理模式。

同时在民用方面,由于直流电有一定的市场需求,比如家用电子设备、电动力汽车等,都可以实现这种简单转化后直接使用的方式,在过程中也能降低一定的能耗问题,另外在重要节点区域布置相应的储能设备比如中央充电站和相应的电力充电桩,都可以快速实现电力能源的有效利用,同时降低成本,确保清洁能源的推广和使用。

当然设想是非常好的,但是在实际应用过程中还是存在着一定的问题,比如电力使用消耗的结算竞价和调配等问题,同时分布式电网也会形成对国有电力企业的不利因素,因为电力的特殊性,目前国内暂未实现市场化,相关交易方还是以国家电网为主,因此在分布式电网推进的过程中存在这一定的难度。

而区块链技术则可以解决此类问题,区块链技术最大的特点就是分布式记账,同时和分布式电网高度重合,因此在相应的节点上可以实现电力能耗的记账,并完成电力在链上的结算过程,从而实现清洁能源短距离传输过程中的结算和交易问题。

区块链技术在这个过程中是非常重要的,主要因为在实际商用过程中,电力结算是一个复杂的问题,而不像中心化管理的那种方式,如果不能实现顺利结算,那么基本上就无法实现真正使用,而只能在某个封闭的体系内进行消耗,这样也失去了清洁能源广泛应用的基础。

分布式微电网现状

分布式微电网实际上在很多国家都有普遍的研究,但是目前整体上进行商用仍然有一定的难度,比如我国的国家电网早在几年前对太阳能和风能的分布式发电应用有过实际的应用,区块链的崛起也成为分布式电网的重要助推者,目前相应的试验和场馆已经在几年前有所展示,但是在实际实施的过程中,早期社会对清洁能源不够重视和经济效益并不好,比如实现用电的直接输送,需要使用物联网等相应设备进行传输,而在电力结算方面目前也没有相应的标准和规定,同时清洁能源站国家电力总占比有限,因此推进较为缓慢。

而随着近年对碳达峰的力度加大,太阳能发电补贴也进入末期,太阳能板市场竞争将会持续加剧,这种情况下,设备的降价可能会使得铺设太阳能发电成本进一步降低,因此在这种前提下,清洁能源将会带动区块链技术在微电网中起到重要作用,从而实现具体应用落地的需求。

当然分布式电网组建是一个巨大的工程,需要国家和地方结合有关单位进行多方面的配合和政策执行才可以进行实际应用,比如电力的市场化竞价等等,这部分一部分发达国家走在了前列,因此有一定的优势来进行推进。而我国目前在一部分试验区进行相关试验和开发,因为从整体上来看,目前分布式电网在应用层面仅适合小范围进行实际商用,在更大范围使用仍然还有很长的路。

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