案例欣赏:国家电网基于区块链的新能源云平台

为立体展示区块链技术对实体经济的促进作用,彰显企业上链助力实体经济的真实成效,可信区块链推进计划组织开展了2019可信区块链实践案例征集活动。

11月8日,在2019可信区块链峰会主论坛上,2019可信区块链峰会高价值案例正式发布。

基于区块链的新能源云平台

国网电子商务有限公司(简称“国网电商公司”)是国家电网有限公司的全资子公司,围绕新时代发展目标,抢抓电网与互联网深度融合发展机遇,服务电网主业转型升级,全面建成“电e宝、国网商城、金融科技云、光伏云网、国网商旅、跨境电商、综合能源、大数据征信、国网双创”九大平台,电力能源特色互联网产业生态体系基本形成。截至2019年6月,平台注册用户数达2.4亿。

国网区块链科技有限公司系国网电子商务有限公司的全资子公司,聚焦区块链技术研究、产品开发、公共服务平台建设运营等业务,定位于打造泛在电力物联网建设的公共技术手段,实现万物互联的超级纽带,市场公平交易的安全防线、数字经济的信用保障。

国网区块链科技有限公司打造了国家电网系统内首个司法级可信区块链公共服务平台,作为唯一央企与北京互联网法院“天平链”互信互通,挂牌工信部区块链重点实验室电力应用实验基地,参与首个区块链国家标准的制定,并全面建成了基于自主研发可信区块链的“新能源云、电力交易、优质服务、综合能源、物资采购、智慧财务、智慧法律、数据共享、安全生产、金融科技”十大场景,形成了具备典型性、高可行性的区块链技术解决方案。

引言

在我国新能源产业实现从补充电源向替代电源的加速变革中,从顶层的规划建设到用户侧的运行维护,上下游业务数据信息不对等、协同效率低、难以确保其源头数据真实性等问题日益成为横亘在新能源转型升级过程中的拦路石。打破数据壁垒、实现多方协同是实现我国新能源产业向规模化、系统化转型升级的创新突破。

方案概述

基于区块链的新能源云平台以电网为枢纽,通过整合新能源全产业链资源,将用户建站咨询、建设方案评估、设备采购、运行维护、金融服务、结算补贴及并网接电等业务需求数据进行全流程上链,实现电源端、用户端等多环节的泛在连接,并结合“横向协同,纵向贯通”的管理体系,建成集“科技+服务+金融”三位一体的新能源云服务。目前已在国网宁夏电力等多个地区进行了试点应用,一方面有效优化了业务流程,提升了多方协同效率;另一方面优化了能源营商环境,推进了能源产业更高质量发展,同时,有助于通过数字化管理提升新能源在能源消费的比重,真正优化能源消费结构。

行业痛点和解决方案

行业痛点:在习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”国家能源安全发展战略中,通过技术创新驱动新能源、可再生能源体系的建设成为国家能源变革的重要方向。以宁夏电网为例,截至2019年底,宁夏电网新能源总装机突破2000万千瓦,其中风电装机容量1116.1万千瓦,光伏装机容量918.1万千瓦,新能源装机占全网统调发电总装机容量的41.2%,成功推动了宁夏能源消费结构的升级。国家政策的大力推动加速了能源供给侧多元化发展,新能源利益主体日趋呈现多元化和复杂化,由此也带来了一系列发展痛点,具体如下:

1、新能源管理模式问题:随着太阳能、风能等新能源在能源消费结构比例的提升,能源供给侧日益多元化,传统的新能源管理模式已难以支撑新能源规模化和系统化建设。

2、新能源行业上下游企业间协同效率问题:分布式新能源前期规划、设计、建设、运行、并网、交易、补贴等各环节数据信息分散在各部门信息系统中,源头数据真实性缺乏保障、数据信息共享程度不高,各环节协同效率低。

3、新能源调度与消纳问题:新能源供给侧与消费侧的信息不对等,将影响新能源消纳水平的提升,构建多元利益主体信息共享机制成为解决问题的关键。

解决思路:该项目基于区块链分布式记账、多节点共享、防篡改、可追溯等技术优势,将新能源各环节业务数据进行上链溯源管理,打通数据壁垒,保障数据真实有效,对内实现业务的质效提升,对外实现各环节的融通发展。具体思路如下:

1.可信身份认证实现并网法律效力:基于区块链的并网签约通过将用户身份信息、合同内容等关键信息和节点的上链存证,实现电子证据即时产生、即时固化、权威背书、快捷采信等功能,在接近零成本的前提下,实现具有法律效力的线上签约,有效解决合同纠纷问题。

2.节点实时同步实现数据高效共享:利用区块链分布式记账、节点共享等技术,将政府部门、新能源厂商、发电企业、电力用户等各主体的关键数据上链存储,实现多主体间身份互信,达到能源系统各环节的互联互通,构建全生态、全场景的新能源服务体系。

3.隐私保护技术解决数据安全问题:区块链防窜改,可追溯技术特点将有效支撑能源P2P 交易,将政府、电网企业、监管部门、金融机构、电力用户等多元主体作为关键节点接入新能源交易链,结合共识机制、非对称加密算法等关键技术可实现点对点实时交易,保证交易的安全性、公开透明性。

创新亮点

该平台实现了新能源全产业链的数据贯通和安全共享,在身份认证技术、数据共享可溯源、多方协同机制等方面实现了创新突破。

1、提出轻量级多元化身份认证技术:该平台提出基于区块链技术的云端协同轻量级可靠电子签名技术方案,通过跟踪电子签名的密钥请求、签名申请、签名实施、解密验签全过程,构建全过程溯源链,实现全链公开、可监督、可追溯。相较传统基于PKI/CA数字证书的强身份认证体系,创新解决了跨政府、企业、用户等多方主体的身份统一可信管理和多元化身份认证互信问题。

2、构建多主体间数据可信协作机制:基于区块链的共识机制和分布式账本技术,提供存证、取证、合约等服务接口,将各主体的关键业务数据上链存证,防止数据篡改,解决了数据保密以及互信的问题,弥补了在数据安全方面的信任缺失,为数字服务构建了更加值得信任的基础设施,有助于提升多主体间的协同效率。

3、实现数据共享和全生命周期可溯源:该平台针对不同业务场景的数据一致性问题,通过记录每一个区块链及相关存储节点,达到唯一化标记,从而实现能源数据产生、传输、存储、共享应用的全生命周期标记,保障了数据在不同环节应用的唯一性,实现了新能源相关主体共享协同和业务数据的全生命周期可溯源。

应用成果

基于区块链的新能源云平台横向聚合政府部门、行业协会、电网公司、设备厂商、电网业主、金融机构等行业资源,纵向服务电站规划设计、政策分析、消纳计算、设备采购、电站建设、并网报装、电费结算、监测运维、金融交易等全运行环节,目前,已累计接入新能源电站130万座、装机容量3.5亿千瓦,入驻供应商1022家,交易规模突破350亿,带动产业链上下游3000余家企业协同发展,直接或间接带动就业超过100万人。在国网宁夏电力等单位的试点建设过程中实现了并网业务办理时限平均缩短16天,电费结算周期平均缩短4天,极大提升了新能源业务办理效率。

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