3、基于区块链和雾计算的点对点能源交易创新模式

基于区块链和雾计算的点对点能源交易创新模式

1. 能源交易背景与挑战

随着能源系统的电气化以及可持续发展政策的推动，分布式能源资源（DERs）的潜力不断增长。消费者逐渐转变为产消者，既能发电又能用电。但分布式能源发电存在不可预测和间歇性的问题，多余能源通常卖给配电系统运营商（DSO）。传统的点对点（P2P）能源交易模式在智能电网（SG）中存在诸多问题，如服务延迟、网络使用效率低，且缺乏安全的私人通信和能源交易机制。

2. 相关研究工作

近年来，区块链、P2P和能源交易领域有很多研究。例如：
- 有人提出用Hyperledger Fabric加强SG网络与网络物理系统（CPS）的协作，并设计了P2P能源交易框架。
- 有人提出了具有额外安全功能的双拍卖机制谈判协议，用于SG网络中生产者和消费者之间的安全能源交易。
- 还有人提出了P2P交易系统方法，通过Markowitz投资组合理论和修改后的夏普比率来衡量能源分配风险，以最大化买卖双方的利润和收益。

然而，除了布鲁克林微电网，之前的研究大多缺乏实际演示，多基于测试环境进行模拟。

3. 传统能源交易模式

传统的P2P能源交易是通过智能电表在不同社区的分布式客户之间进行的。其中一些客户作为产消者，另一些作为消费者，智能电表连接到公用事业办公室。但这种模式在SG网络中无法满足服务质量（QoS）要求，存在服务延迟和高网络使用率的问题，并且缺乏安全的私人通信和能源交易。

以下是传统能源交易模式的特点总结：
| 特点 | 详情 |
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| 交易主体 | 分布式客户（产消