区块链

元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的技术形态。随着我国风光电大基地、特高压等电力基础设施建设的不断推进，元宇宙在电力系统中不断深入应用是未来发展的趋势之一。针对元宇宙在电力信息通信系统中的应用，通过数字孪生、区块链、人工智能、物联网技术来分析元宇宙与电力信息通信系统的融合发展，为电力系统应用新兴技术提供了潜在的发掘价值，同时为推动传统电网向能源互联网过渡，构建元宇宙电力信息通信系统提供了关键的技术支撑。 本文将从元宇宙的背景、技术、应用、趋势与挑战等方面，结合电力信息通信行业发展情况展开分析，探讨技术间的融合发展，并以此形成结论，对行业发展提出建议。

《中国智能配电与物联网创新联盟行业发展报告（2020版）》发布内容主要涵盖一二次融合智能开关技术、节能型配电变压器技术、智能交直流断路器技术、智能融合终端技术、通信技术、高可靠性取能技术、信息安全防护技术、智能传感技术、中台技术、云计算与区块链技术等十项智能配电网典型应用技术、标准体系、专利布局现状及发展趋势。

随着数字经济深入发展，区块链等新一代信息技术日益融入经济社会发展各领域全过程，正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的重要驱动力。各国高度重视区块链在发展数字经济中的巨大价值，相继出台多项政策文件，一方面加强政策引导，提出培育壮大区块链等新型数字产业的规划，推动区块链基础设施建设，持续对区块链发展给予扶持；另一方面，完善政策规范，通过整治产业生态、推动技术应用等手段，规范和引导行业发展。

本项目以三一18号厂房申报全球灯塔工厂为契机，以18号厂房为集团试点，实现企业碳排放标准体系建立、碳排放源全面采集、碳排放精准核算以及打造18号工厂碳排放大屏，协助三一制定合理科学的“双碳”实现路径，同时三一的双碳实践经验可输出至工程机械装备行业带动其他企业的绿色低碳转型。本项目投资分为两部分，硬件投资和软件开发。硬件投资包括根据泵车、起重机等特种工程机械生产线分布、重点能耗区域以及节能改造规划，项目组在三一18号厂房将能耗采集到设备级，安装IoT智能传感器如智能电表、智能水表和智能气表等。软件投资，依托互联工业互联网操作系统，将产生碳排放及中和碳排放的数据都接入云端，覆盖水电油气消耗以及可再生能源，可以实时更新的软件平台。

随着可再生能源的大规模接入，参与电能交易的主体数量日益增加，由调度中心撮合的传统集中式交易模式无法应对激增的交易数据，难以达到主动配电网经济运行的最优状态。为此，提出了一种基于区块链和禀赋效应的主动配电网经济运行方法，利用区块链的去中心化、自治性、匿名性等特点构建电能交易机制。在此基础上，将参与需求响应的用户视为“行为经济人”，构建了基于禀赋效应的需求响应模型，该模型更加贴合用户心理需求。算例结果表明，提出的基于区块链技术的电能交易机制能够有效提升电能交易效益，建立的基于禀赋效应的需求响应模型可以有效提升主动配电网运行的经济性和源荷匹配性。

区块链是一种新型的分布式信息存储和传输技术，它在信任构建、参与方式以及系统运作等方面，相比于传统技术，有着不可取代的优势。习近平主席也在多个场合中提出，区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用，要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口。目前，区块链已广泛赋能于社会经济发展的众多行业，其应用价值在实践中得到了验证。作为智能革命的代表性技术之一，区块链技术与很多“双碳”场景需求也高度契合。近年来，国内外已经有了一系列将区块链技术应用于节能降碳领域的案例，这些案例主要集中在气候治理、碳盘查、碳资产管理和碳交易等方面。实践表明，“双碳”与区块链的结合意味着更安全、更高效、更经济的市场环境；以及更可视、更可信、更可靠的监管环境。本白皮书对低碳行动在国际、国内的发展情况进行了综合性论述，着重讨论了区块链技术在推进“双碳”目标中的作用，并列举了代表企业在“区块链+双碳”中多个场景下的实践案例。最后，对“区块链+双碳”行业的发展痛点、方向和前景进行了总结。

近年来，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域全过程，世界主要国家和地区纷纷加快数字化转型战略布局。加快推进数字化转型，是“十四五时期建设网络强国、数字中国的重要战略任务。习近平总书记指出要推动数字经济与实体经济融合发展，把握数字化、网络化、智能化方向，推动制造业、服务业、农业等产业数字化。国家“十四五”规划纲要将“加快数字化发展、建设数字中国”单列成篇，提出“以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”。国内数字化转型在金融、能源、交通、文旅、体育等行业领域应用热度不断攀升，项目数量保持快速增长，涌现出了一大批先进典型和创新实践成果。为促进数字化转型技术创新和行业实践，中国信息通信研究院“铸基计划一一高质量数字化转型专项行动”发起高质量数字化转型技术解决方案征集活动，评选出若干数字化转型领域典型技术创新案例，旨在树立行业标杆、扩大产业影响，促进数字化转型技术创新应用和服务的示范推广，全面推动国内数字化转型的创新发展。

为促进新能源消纳，实现虚拟电厂的价值最大化，以风电商、光伏商和储能商为收益主体构建虚拟电厂参与电力交易。首先，构建区块链下的包含蓄电池和超级电容的风、光、储虚拟电厂结构；其次，基于区块链中共享的发电数据、用能数据和运行数据等参数，提出混合储能充放电策略和以混合储能成本最低为目标的容量优化配置方法，并采用粒子群算法求解；再次，以区块链应用程度、风险偏好、合作意愿及参与程度为因素改进Shapley值法，建立收益修正模型，并分析区块链下基于智能合约的收益分配过程；最后，通过算例仿真及结果分析，验证所建模型及方法的可行性与适用性。

结合水泥行业双碳管控现状与各层级碳管控政策要求，本案例融合标识解析、区块链、大数据分析等先进技术，打造水泥行业碳资产管理平台，制定碳排放管控、低碳转型目标与阶段性计划，实现碳管制度体系建设、碳排放精细化管理、碳资产管理、碳排放预测等。

基于区块链技术的智慧双碳管理服务体系，以企业监测、汇聚、核算的碳排放及碳减排数据为核心，以政府监管部门的企业管理、双碳管控为目标导向，以区块链技术提供数据安全、数据保真、数据可信的技术保障，是一套服务于政府管理部门和企业涉碳主体的双碳智慧管理体系。