摘要：在电力交易过程中，区块链技术应用范围较广，但是区域链技术在应用中也存在较多限制性问题。其应用关键优势是将集中管理转为分布式管理，但是未能提升系统应用性能，所以仍在电力交易中存在诸多挑战。
关键词：区块链技术；电力交易；应用；挑战；对策
引言
现阶段，我国电力交易主要是通过集中式交易中心来实现，借助特定机构对交易过程进行控制引导，这样将会导致电力交易参与人员数据流通不合理，未认识到电力市场主体选择性，不能对电力市场主体和主导机构之间的矛盾进行控制。目前全面遵循电力市场规范化原则的基础上，在电力交易中融入区块链技术，能通过智能化合约方式对电力交易信息进行存储管理，借助各项技术对完整的电力交易方案进行执行。要对电力交易相关技术合理应用，提升交易安全性与透明性，对交易成本和信用成本进行控制。
1区块链技术
区块链技术起源于比特币，可以在分布式场景中为彼此互不信任的参与实体之间建立信任，具有去中心化、公开透明、可追溯、不可伪造等性质。区块链系统由分布式节点共同维护，并由这些节点根据共识算法控制区块链的写入进程。数字签名是一种常用的密码原语，主要涉及签名者和验证者两个实体：签名者首先生成公私钥对；然后调用签名算法对消息生成签名，并将公钥、消息及签名发送给验证者；验证者调用验签算法对签名进行验证。安全的数字签名算法可以保证签名消息的完整性，实现对签名者的身份认证并防止交易中的抵赖发生。区块链则是基于数字签名实现了安全的货币交易。图1展示了A到B和B到C两笔区块链交易（即第i--1笔和第i笔交易）。
图1基于数字签名的区块链交易
如图1所示，交易通过哈希值链接形成交易链。当前交易的发起者利用自己的私钥对前一笔交易的哈希值、交易接收者的公钥和交易金额生成签名。其中前一笔交易的交易接收者应当为当前发起者。交易接收者及验证者只需利用前一笔交易中规定的交易接收者的公钥对该签名进行验证即可，若验证通过且两笔交易的交易金额满足限制条件则说明新交易有效。根据数字签名的不可伪造性，只有拥有相应私钥的实体才可生成合法的签名。因此可以确保该笔交易的真实性。因为所有的交易都被记录在区块链中，交易接收者及验证者均可以通过哈希值追溯到与当前交易相关的所有历史交易，进而结合合理的校验机制确保交易的合法性，避免伪造假币及双重支付等恶意行为的发生。
2区块链技术在电力交易中应用面临的挑战
2.1技术层面
目前在电力交易过程中，区块链技术应用快速发展，但是仍处于初始发展阶段，区块链中仍旧存在较多挑战。区块链属于新型技术，自身还存在较多有待完善的部分。在能源领域中，应用区块链技术的案例较少，实际覆盖规模较小，诸多潜在问题不能全面突显。在技术层面上，首先是信息安全问题。区块链技术主要是选取隐私保护、加密机制、智能合约等，均存有不同的安全问题。近些年我国密码学实际发展速度较快，区域链中应用的加密机制会逐步区域弱化，各个分布式节点被侵占的问题会日益显现，导致不同节点的重要信息遭到窃取。区块链技术智能合约尚未全面实现规范化统一，自身发展过程中存在较大的安全威胁，要对智能化合约定期进行更新维护。区块链系统在组建应用过程中，多个节点不能实现根本匿名，各项数据透明性较高，对用户个人隐私难以形成有效保护。
区块链系统在运行过程中针对不同节点都要保存对应的完整数据，其中，区域链长度延长在一定程度上将会导致数据储存成本不断提升。在交易中，区块链各项结果中与数据传输以及验算具有较大联系。在社会生产生活多个领域，每个个体对电力都具有不同需求，促使区块链技术电力交易系统中含有较多节点。不同节点中存储数据量较大，在项目数据分析筛选以及维护管理中难度较大。
2.2政策层面
电力是我国重要能源，对社会经济发展具有较大影响。在电力行业中应用区块链技术，对过去传统业务开展具有较大影响。各个项目全面落实，要国家法律与政策提供相应保障。在区块链技术长期发展中，部分发展环节与法律法规难以有效兼容，对区块链发展具有较大限制作用。
3电力交易系统区块链应用分析
在过去传统电力交易系统中，大多是选取中心机构管理以及市场自我管理，目前我国中心机构管理应用常见，但是也存在诸多问题，由于第三方金融机构参与才能对中心数据库进行维护，这样会无形中扩大交易成本。此外，中心化程度较为突出会导致信息难以有效对称，交易中心掌握较多信息会导致参与人员个人利益损失。单方面通过中心机构对多项交易信息进行保管，在一定程度上会不断扩大信息丢失与更改概率，安全性较低。在电力交易过程中，合理选取区块链技术，能全面提升电力资产服务、交易、管理各方面实效性与稳定性。目前参与到电力交易的主体大体上能分为4类，分别是生产者、生产消费人员、消费人员、公共设施基本维护者。
3.1区块链技术在电力交易中的具体应用
目前电力交易系统综合效能的发挥主要是以区块链为重要的技术基础，区块链式重要的底层应用技术，在实际交易过程中能分为不同环节。在区域链系统组成中，交易介质是重要的核心构件，在一定程度上与比特币和以太币相关。在电力虚拟为数字资产过程中，选取电力币作为基本交易介质，能全面保障电力交易系统区块链的全面发展。在电力登记发行中应用，主要是用于表达对应时间中发电厂生产电量高低。在电力交易系统区块链组成中，可以将电力资源虚拟化为对应的电力币，然后通过区块链进行发行登记，用户能通过购买商品的方式来获取相应电力资源。
在区块链中各个地区不同的电力生产部门上传电能，各个市场化用户借助电力交易平台或是在线下进行市场化交易。在电力买卖交易过程中产生的信息较多，主要有卖方、买方、实际交易电量以及市场电价信息等。电费补缴以及补贴发放是传统电力交易系统中的重要管理工作，在电费收缴过程中会消耗较多人力资源。在区块链电力交易系统建立基础上，能全面实现电费收缴各项工作目标。通过区块链技术有效应用，在具体应用过程中能对电费随时进行收取，还能对消耗电能属性进行判断，分辨其是否为绿色环保型能源，与政府执行的各项补贴政策进行结合，对电力能源市场化生产与消费具有重要促进作用。在电子支付清算中，通过电力币对电力交易信息进行整合，这样能全面缓解电力支付清算压力。合理选用区块链技术，在节点上合理应用智能合约技术以及分布交易程序，不需要通过银行便能执行电力支付清算。
3.2电力交易系统中区块链交易流程
电力交易系统区块链交易阶段，要对区块链交易记录的不可否认性以及不可篡改性进行分析，能对电力交易各个环节进行精确化记录与监控，基于区块链的电力交易过程如图2所示。
图2基于区块链的电力交易过程
结束语
近些年我国社会化生产生活对电力资源应用需求量加大，电力交易活动范围不断扩大。区域链是比特币技术的基础，具有公开、透明以及中心化发展的特征。现阶段为了全面推动电力交易系统安全、稳定发展，控制电力市场参与主体之间的各项信任问题，要对基于区域链技术的电力交易相关内容进行分析。区域链是社会发展新时期全新的交易方式，主要发挥分布式存储技术应用价值，通过链式结构对参与方的多项信息进行记录，通过区域方式进行储存。
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论文作者:岳远洲,李晓玮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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