李 磊，顏 擁，羅揚(yáng)帆，章天晗，張 智，呂 挺，林振智

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司，杭州 310007；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；3.浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院，杭州 310027）

0 引言

隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革，當(dāng)前電源側(cè)發(fā)電類(lèi)型眾多，新能源發(fā)展迅速，電源供給不確定性顯著提升；用戶側(cè)電網(wǎng)高峰負(fù)荷逐年攀升，電力需求季節(jié)性、時(shí)段性供給緊缺問(wèn)題日益突出［1］。上述問(wèn)題導(dǎo)致電力供需不平衡現(xiàn)象頻發(fā)，電網(wǎng)能量平衡問(wèn)題尤為嚴(yán)重，直接影響了相關(guān)設(shè)備的安全，甚至導(dǎo)致電力供應(yīng)的中斷。為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供需平衡，大規(guī)模投建儲(chǔ)能設(shè)備及備用機(jī)組不失為一種有效的方法［2］。然而，傳統(tǒng)通過(guò)剛性投資實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供需平衡的方式會(huì)不可避免地造成電網(wǎng)投資增加、設(shè)備利用率低、運(yùn)維成本高等一系列問(wèn)題。此外，源荷交互機(jī)制匱乏、用戶負(fù)荷資源利用程度低等問(wèn)題仍普遍存在，難以適應(yīng)國(guó)網(wǎng)浙江電力所提“多元融合高彈性電網(wǎng)”建設(shè)的相關(guān)需求［3］，難以滿足能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的要求。

隨著電網(wǎng)智能化水平的逐步提升，智能電表等智能終端設(shè)備以及用戶側(cè)電能信息通信設(shè)備的普及，DR（用戶需求響應(yīng)）逐漸成為電力市場(chǎng)環(huán)境下解決電力供需平衡問(wèn)題的有效手段［4］。電網(wǎng)公司可通過(guò)約定或市場(chǎng)交易等方式與電力大用戶或負(fù)荷聚合商達(dá)成響應(yīng)共識(shí)，降低電網(wǎng)調(diào)節(jié)成本，在一定程度上使需求側(cè)提供與電源側(cè)對(duì)等的調(diào)節(jié)資源，深度挖掘用戶側(cè)潛力［5］。

當(dāng)前DR方案可視為用戶與電網(wǎng)公司的能量交易，電網(wǎng)公司通常采用中心化的需求側(cè)管理舉措。在該中心化的管理模式下，電網(wǎng)公司既是DR業(yè)務(wù)的參與者，又是DR業(yè)務(wù)的管理者，這樣的雙重身份難以保障DR合同管理、計(jì)量和數(shù)據(jù)結(jié)算的公平透明，在一定程度上降低了用戶參與DR 的積極性。此外，中心化的管理模式也存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不安全、管理成本高、結(jié)算復(fù)雜、用戶隱私泄露等風(fēng)險(xiǎn)。

為應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)DR業(yè)務(wù)中存在的痛點(diǎn)與難點(diǎn)，保證DR業(yè)務(wù)的安全、高效運(yùn)行，提升用戶的基本權(quán)益，充分調(diào)動(dòng)用戶的積極性，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的DR機(jī)制不失為有效的方法。區(qū)塊鏈技術(shù)采用去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，從而解決傳統(tǒng)中心化模式中的高成本、低效率、信任危機(jī)、存儲(chǔ)不安全等問(wèn)題［6］。近年來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用已有眾多研究，“區(qū)塊鏈+”已經(jīng)成為能源行業(yè)發(fā)展的重要方向［7-8］，當(dāng)前在分布式能源交易［6，9］、碳排放權(quán)認(rèn)證［10］、大用戶直購(gòu)電［11］、電動(dòng)汽車(chē)充放電［12-13］、智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理［14］等領(lǐng)域已有廣泛研究。在DR應(yīng)用方面，文獻(xiàn)［15］以自動(dòng)DR業(yè)務(wù)為例分析了現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術(shù)水平及區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值；文獻(xiàn)［16］構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的綜合DR資源交易框架；文獻(xiàn)［17］提出通過(guò)區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)支撐多級(jí)DR 管理，保障DR 投標(biāo)業(yè)務(wù)的安全性交易；文獻(xiàn)［18］構(gòu)建了基于聯(lián)盟鏈的DR 交易框架，將電動(dòng)汽車(chē)作為DR資源參與能源調(diào)度和交易。

上述文獻(xiàn)包含了眾多區(qū)塊鏈與能源行業(yè)的融合應(yīng)用，但是如何結(jié)合實(shí)際DR 相關(guān)規(guī)范及細(xì)則，搭建適用于當(dāng)前實(shí)施規(guī)范的“區(qū)塊鏈+”DR架構(gòu)仍有待進(jìn)一步研究與細(xì)化?！皡^(qū)塊鏈+”DR的基本分層架構(gòu)如圖1所示。

圖1 “區(qū)塊鏈+”DR業(yè)務(wù)架構(gòu)

本文圍繞浙江省現(xiàn)行的約定DR 業(yè)務(wù)展開(kāi)研究，從當(dāng)前邀約式DR 業(yè)務(wù)機(jī)制與實(shí)施流程入手，分析了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)開(kāi)展方式存在的痛點(diǎn)與難點(diǎn)。在圖1 所示架構(gòu)下，引入了區(qū)塊鏈技術(shù)與智能合約，搭建了基于區(qū)塊鏈智能合約的邀約式DR 技術(shù)框架，設(shè)計(jì)了運(yùn)行機(jī)制與相關(guān)的智能合約功能函數(shù)，以有效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)方式存在的難題。并且分析該邀約式DR機(jī)制存在的不足，探討了區(qū)塊鏈技術(shù)支撐下DR的發(fā)展方向，以期為DR業(yè)務(wù)的發(fā)展提供有益借鑒。

1 邀約式DR業(yè)務(wù)機(jī)制及業(yè)務(wù)痛點(diǎn)

1.1 邀約式DR機(jī)制概述

為進(jìn)一步深化電力需求側(cè)管理，緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力，優(yōu)化資源配置，完善負(fù)荷側(cè)交互機(jī)制，我國(guó)針對(duì)DR 業(yè)務(wù)制定并實(shí)施了一系列政策及標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前我國(guó)DR交易主要采用電網(wǎng)公司邀約的方式進(jìn)行。以浙江省邀約式電力需求響應(yīng)實(shí)施方案為例，邀約式DR業(yè)務(wù)流程包括用戶申請(qǐng)、協(xié)議簽訂、響應(yīng)啟動(dòng)、響應(yīng)邀約、邀約確認(rèn)、響應(yīng)執(zhí)行、響應(yīng)結(jié)算和有效性評(píng)估、響應(yīng)結(jié)果公示、補(bǔ)貼核發(fā)等主要環(huán)節(jié)。

該邀約式DR機(jī)制下，用戶申請(qǐng)和協(xié)議簽訂環(huán)節(jié)以年度為周期。符合申請(qǐng)條件的電力用戶和負(fù)荷聚合商可在每年第一季度向電網(wǎng)公司發(fā)送參與DR 業(yè)務(wù)的申請(qǐng)，申請(qǐng)審核通過(guò)后，與電網(wǎng)公司、能監(jiān)辦協(xié)議并簽訂包含用戶類(lèi)型、用戶編號(hào)、所屬區(qū)域、協(xié)議響應(yīng)能力（一般為用戶最高用電負(fù)荷的10%～40%）、運(yùn)行額定容量、補(bǔ)貼結(jié)算金額、違約懲罰金額的年度DR三方協(xié)議，并向電網(wǎng)公司繳納固定金額的年度響應(yīng)保證金。

每次DR啟動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)公司根據(jù)實(shí)際需求發(fā)布DR總指標(biāo)，并通過(guò)短信或網(wǎng)上國(guó)網(wǎng)平臺(tái)的方式向協(xié)議用戶發(fā)出響應(yīng)邀約。用戶收到邀約信息后，反饋是否參與本次DR。隨后，電網(wǎng)公司根據(jù)用戶反饋信息統(tǒng)計(jì)本次計(jì)劃參與負(fù)荷總量，并與本次DR 總指標(biāo)對(duì)比，依據(jù)相關(guān)準(zhǔn)則為用戶分配響應(yīng)量。參與響應(yīng)的用戶在響應(yīng)日按照約定的響應(yīng)時(shí)段和DR指標(biāo)，完成負(fù)荷調(diào)控。

響應(yīng)結(jié)束后，響應(yīng)結(jié)算和有效性評(píng)估以月為單位開(kāi)展，次月10 日之前，電網(wǎng)公司凍結(jié)上個(gè)月響應(yīng)日負(fù)荷管理系統(tǒng)中的負(fù)荷數(shù)據(jù)，作為有效性評(píng)估的主要依據(jù)。若用戶響應(yīng)無(wú)效則列入此次響應(yīng)黑名單，且此次響應(yīng)無(wú)法得到任何補(bǔ)貼。

響應(yīng)結(jié)果公示以季度為周期開(kāi)展。每季度首月3日前，能監(jiān)辦通過(guò)官方網(wǎng)站對(duì)響應(yīng)效果評(píng)估和補(bǔ)貼金額進(jìn)行公示，公示期為一周。用戶如對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)、有效性判定結(jié)果或結(jié)算結(jié)果有疑議，可在公示期內(nèi)向能監(jiān)辦提出，電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核。確有錯(cuò)誤的，修訂后報(bào)送能監(jiān)辦重新審核。

公示結(jié)束后，能監(jiān)辦和電網(wǎng)公司分別對(duì)最終數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔備案。公示期結(jié)束后的10 個(gè)工作日內(nèi)，電網(wǎng)公司根據(jù)實(shí)際響應(yīng)電量完成用戶補(bǔ)貼金額的結(jié)算發(fā)放。在次年1月的年度結(jié)算時(shí)根據(jù)用戶無(wú)效響應(yīng)次數(shù)退還用戶提交的年度響應(yīng)保證金。

1.2 中心化電力需求響應(yīng)的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)

高彈性電網(wǎng)的發(fā)展為傳統(tǒng)DR業(yè)務(wù)提出了一系列要求，傳統(tǒng)中心化運(yùn)行方式及實(shí)現(xiàn)機(jī)制下也存在諸多痛點(diǎn)與難點(diǎn)。

1）響應(yīng)采集數(shù)據(jù)可信度及安全問(wèn)題。任何通過(guò)中心化數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)均有失真的可能。一方面，傳統(tǒng)DR的采集數(shù)據(jù)由電網(wǎng)公司的采集設(shè)備采集后上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)，然后提供給交易平臺(tái)，而電網(wǎng)公司又是DR 市場(chǎng)的相關(guān)利益方，參與者可能對(duì)DR結(jié)果存在爭(zhēng)議，電網(wǎng)公司難以自證清白。另一方面，傳統(tǒng)中心化模式下電量計(jì)量不夠透明，數(shù)據(jù)可信度難以保障。此外，電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心故障或異常也會(huì)直接導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的丟失或損壞。

2）DR補(bǔ)貼結(jié)算時(shí)滯問(wèn)題。補(bǔ)貼結(jié)算需要根據(jù)DR結(jié)果開(kāi)展。響應(yīng)數(shù)據(jù)讀取和有效性計(jì)算所需步驟繁多，且當(dāng)涉及資金結(jié)算問(wèn)題時(shí)，需要銀行、用戶、交易中心、電網(wǎng)公司等多方對(duì)賬，補(bǔ)貼結(jié)算流程復(fù)雜，存在工作量大、效率低、成本高等問(wèn)題，進(jìn)而影響了用戶參與DR業(yè)務(wù)的積極性。

3）DR業(yè)務(wù)管理成本問(wèn)題。傳統(tǒng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)處理和管理用戶DR耗費(fèi)的人力、物力成本較高，包括市場(chǎng)主體注冊(cè)、交易信息發(fā)布、市場(chǎng)管理以及價(jià)格出清等帶來(lái)的成本。

4）DR業(yè)務(wù)監(jiān)管及信任問(wèn)題。傳統(tǒng)方式下以能監(jiān)辦作為監(jiān)管部門(mén)對(duì)DR 業(yè)務(wù)的開(kāi)展進(jìn)行監(jiān)管，DR 交易市場(chǎng)的行為受到干預(yù)，中心化程度較高，導(dǎo)致中心機(jī)構(gòu)和電力響應(yīng)用戶間存在信任問(wèn)題。此外，用戶受營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)監(jiān)管，響應(yīng)量由中心機(jī)構(gòu)直接分配，公開(kāi)透明程度較低，存在人為干預(yù)的風(fēng)險(xiǎn)，難以保證公平性和透明性。

2 基于智能合約的邀約式DR機(jī)制

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)及智能合約

區(qū)塊鏈作為互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代的新興技術(shù)，在本質(zhì)上可以看作是一個(gè)去中心化的分布式賬本，該賬本能夠通過(guò)哈希指針和共識(shí)機(jī)制保證所有的交易信息以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)一致地存儲(chǔ)在每一個(gè)參與節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)交易信息的去信任、可溯源、不可篡改。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)通過(guò)密碼學(xué)原理，應(yīng)用非對(duì)稱加密技術(shù)和哈希函數(shù)對(duì)交易數(shù)據(jù)和賬戶信息進(jìn)行加密，保護(hù)用戶及交易信息的隱私與安全，同時(shí)保證交易結(jié)果不可抵賴［19］。通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，可以在一定程度上解決前文所述采集數(shù)據(jù)可信度、隱私保護(hù)、匿名性以及用戶參與度等問(wèn)題［20］。

區(qū)塊鏈具有公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈3 種類(lèi)型。從邀約式DR業(yè)務(wù)出發(fā)，考慮到其參與方并不局限于電網(wǎng)公司內(nèi)部，因此封閉性較強(qiáng)的私有鏈不適合。此外，結(jié)合浙江省對(duì)DR 參與用戶的限制，且伴隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和能源形式的演化，區(qū)塊鏈協(xié)議的變化、智能合約的修訂、區(qū)塊鏈的回滾和分叉都存在較高的概率，公有鏈對(duì)此沒(méi)有很好的解決辦法。除此之外，公有鏈中的挖礦機(jī)制在中國(guó)尚未得到廣泛認(rèn)可，電網(wǎng)公司也尚不具備大規(guī)模部署公有鏈的條件，能夠滿足公有鏈需求的用戶終端設(shè)備普及率也較低。因此，聯(lián)盟鏈?zhǔn)亲钸m合當(dāng)前DR業(yè)務(wù)的區(qū)塊鏈類(lèi)型，其具備的區(qū)塊鏈固有特性能有效解決DR業(yè)務(wù)中的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，其準(zhǔn)入門(mén)檻及弱中心化的機(jī)制也能滿足相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

智能合約的概念始于1995 年，由法律學(xué)者尼克·薩博（Nick Szabo）提出，其定義為“一套以數(shù)字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議”。從本質(zhì)上看，智能合約是以信息化方式傳播、驗(yàn)證和執(zhí)行合同的計(jì)算機(jī)協(xié)議或腳本，其允許可信交易在完全沒(méi)有第三方參與的情況下開(kāi)展。智能合約在二十世紀(jì)產(chǎn)生時(shí)與區(qū)塊鏈并無(wú)聯(lián)系，目的是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)協(xié)議的規(guī)范化與數(shù)字化。但是，由于二者的互補(bǔ)性，智能合約在區(qū)塊鏈2.0時(shí)代由以太坊引入。以太坊基于區(qū)塊鏈技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了圖靈完備的智能合約，搭建了適用于智能合約編寫(xiě)的以太坊虛擬機(jī)，為開(kāi)發(fā)者提供了編寫(xiě)任何形式智能合約的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

區(qū)塊鏈技術(shù)為智能合約提供了平臺(tái)支撐及信任基礎(chǔ)，而智能合約為區(qū)塊鏈拓展了應(yīng)用場(chǎng)景［20］。智能合約的引入為用戶提供了更加強(qiáng)大的功能支持。結(jié)合對(duì)當(dāng)前DR業(yè)務(wù)痛點(diǎn)和難點(diǎn)的分析，智能合約的引入具有如下優(yōu)勢(shì)：傳統(tǒng)DR 流程準(zhǔn)確性、合理性的保證需要依賴的因素眾多，且過(guò)程中存在人為干預(yù)的可能，而智能合約以代碼作為唯一執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行過(guò)程中的準(zhǔn)確性、客觀性可以得到保證；智能合約在DR 業(yè)務(wù)中自動(dòng)觸發(fā)、執(zhí)行，在不考慮區(qū)塊鏈部署成本的情況下，可有效降低人力成本的損耗；合約內(nèi)容部署在區(qū)塊鏈上，公開(kāi)透明，不依賴于第三方執(zhí)行，內(nèi)容不可篡改，可以有效遏制用戶惡意行為；智能合約時(shí)效性強(qiáng)，能在任何時(shí)刻響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。

區(qū)塊鏈和智能合約的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)為構(gòu)建邀約式DR業(yè)務(wù)機(jī)制提供了良好的支撐。因此，本文設(shè)計(jì)了基于智能合約的邀約式DR機(jī)制，搭建了機(jī)制運(yùn)行框架，并根據(jù)業(yè)務(wù)流程提出了智能合約的功能函數(shù)，下面將分別詳細(xì)地進(jìn)行介紹。

2.2 基于區(qū)塊鏈智能合約的邀約式DR 機(jī)制實(shí)現(xiàn)

2.2.1 基于智能合約的邀約式DR機(jī)制框架

為實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈智能合約的邀約式DR 機(jī)制，保證用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的高效、友好互動(dòng)，從DR聯(lián)盟區(qū)塊鏈的構(gòu)成角度出發(fā)，對(duì)基于區(qū)塊鏈智能合約的邀約式DR機(jī)制框架進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，如圖2 所示。該框架主要分為DR 機(jī)制參與主體、DR智能合約以及區(qū)塊鏈主體3部分。

圖2 邀約式DR運(yùn)行機(jī)制框架

1）參與主體及聯(lián)盟區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)

邀約式DR 業(yè)務(wù)參與主體一般由負(fù)荷聚合商、大用戶、綜合能源公司、能監(jiān)辦、電網(wǎng)公司構(gòu)成，其中負(fù)荷聚合商包括電動(dòng)汽車(chē)負(fù)荷聚合商、工業(yè)用戶負(fù)荷聚合商、商業(yè)樓宇負(fù)荷聚合商、居民用戶負(fù)荷聚合商等眾多類(lèi)型的聚合商。輸電線路將聚合商所轄區(qū)劃內(nèi)未到達(dá)準(zhǔn)入門(mén)檻（運(yùn)行容量大于等于315 kVA，響應(yīng)能力原則上不低于200 kW，且具備完善的負(fù)荷管理終端及用戶側(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)備）的負(fù)載、電能存儲(chǔ)裝置、居民用戶等小型負(fù)荷用戶連接起來(lái)，通過(guò)本地電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，小型負(fù)荷用戶以聚合商作為權(quán)益綜合代表與外部電網(wǎng)交互。

該DR業(yè)務(wù)中，上述各個(gè)參與主體均代表了一個(gè)組織，每個(gè)組織都是該聯(lián)盟區(qū)塊鏈的參與和維護(hù)者，均設(shè)立并擁有一個(gè)共識(shí)節(jié)點(diǎn)參與共識(shí)服務(wù)。共識(shí)節(jié)點(diǎn)掌控著豐富的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，根據(jù)該聯(lián)盟鏈所采取的共識(shí)機(jī)制對(duì)信息進(jìn)行共識(shí)，并將共識(shí)后的區(qū)塊信息存儲(chǔ)于自己所記錄的區(qū)塊鏈上。值得一提的是，該聯(lián)盟鏈中設(shè)立了一個(gè)DR終端節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)具備負(fù)荷側(cè)用戶智能電表信息采集、維護(hù)、校核、存儲(chǔ)等功能。負(fù)荷側(cè)用戶電表信息通過(guò)DR終端設(shè)備采集，存儲(chǔ)于DR終端節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器中。用戶電表編號(hào)及對(duì)應(yīng)電量信息按固定周期由DR終端節(jié)點(diǎn)發(fā)布至P2P（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)主節(jié)點(diǎn)打包，各節(jié)點(diǎn)共識(shí)后上鏈存證。

電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)作為邀約式DR 業(yè)務(wù)的發(fā)起方、邀約信息的發(fā)布方和負(fù)荷確認(rèn)信息的接收方，在該機(jī)制中起到重要銜接作用，是交易的核心成員。此外，其也和其他聯(lián)盟鏈節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)區(qū)塊鏈。

能監(jiān)辦節(jié)點(diǎn)作為DR業(yè)務(wù)中的第三方節(jié)點(diǎn)，對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)流程起到監(jiān)督作用。其針對(duì)電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)日前經(jīng)簽名后發(fā)布的DR啟動(dòng)建議進(jìn)行審核，與電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行P2P 信息傳輸，審核通過(guò)后對(duì)DR啟動(dòng)建議進(jìn)行反饋，用私鑰進(jìn)行簽名，并向電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)發(fā)出經(jīng)加密的DR啟動(dòng)決定。除此之外，能監(jiān)辦節(jié)點(diǎn)同樣也和其他聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)信息。

聯(lián)盟鏈中若有用戶加入或退出，需要聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)，用戶的權(quán)限受到聯(lián)盟鏈約束。而聯(lián)盟鏈中的普通用戶節(jié)點(diǎn)僅可查詢區(qū)塊信息，無(wú)法參與共識(shí)和造塊過(guò)程。值得一提的是，雖然聯(lián)盟鏈由聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)和管理，但在實(shí)際業(yè)務(wù)中通常需要一個(gè)相對(duì)固定的主體來(lái)審核聯(lián)盟鏈成員的身份、管理聯(lián)盟鏈主體的權(quán)限以及對(duì)聯(lián)盟鏈進(jìn)行技術(shù)管理。為此，本文綜合實(shí)際業(yè)務(wù)開(kāi)展中各主體的特點(diǎn)，選取電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)作為聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)的代表，負(fù)責(zé)履行上述義務(wù)，并受到其他聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)的監(jiān)督。此外，實(shí)際業(yè)務(wù)開(kāi)展中也可以通過(guò)代表選舉的方式選出一個(gè)代表負(fù)責(zé)執(zhí)行上述功能。由于區(qū)塊鏈的全程可溯特性，任何行為都會(huì)在區(qū)塊鏈上被記錄，因此，若該代表存在惡意行為，則聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行重新選舉。

2）DR智能合約

智能合約部分包含了邀約式DR機(jī)制所涉及的所有智能合約函數(shù)。該智能合約在區(qū)塊鏈部署初期由聯(lián)盟鏈成員共同編寫(xiě)完成，邀約式DR機(jī)制經(jīng)過(guò)智能合約化后形成若干合約函數(shù)，然后通過(guò)虛擬機(jī)認(rèn)可的編程語(yǔ)言編譯、部署上鏈，存儲(chǔ)于某個(gè)區(qū)塊當(dāng)中［21］。聯(lián)盟鏈節(jié)點(diǎn)在DR業(yè)務(wù)流程中通過(guò)正確的智能合約地址、名稱、函數(shù)名以及參數(shù)輸入等信息調(diào)用合約函數(shù)，實(shí)現(xiàn)DR機(jī)制中的某項(xiàng)功能，獲取反饋信息，并將調(diào)用過(guò)程及結(jié)果存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈中。然而，隨著邀約式DR業(yè)務(wù)的實(shí)施和拓展，部分規(guī)則會(huì)隨著外部政策或交易規(guī)則的變化而不斷進(jìn)行迭代更新，導(dǎo)致所涉及的智能合約的內(nèi)容也需要做出相應(yīng)的修改與調(diào)整。考慮到智能合約一旦部署上鏈便不可更改的特性，本文為智能合約增加版本號(hào)等信息。伴隨著業(yè)務(wù)的開(kāi)展，若需要修改智能合約的內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)升級(jí)，則需由聯(lián)盟鏈成員達(dá)成共識(shí)，共同編寫(xiě)新版本的智能合約并部署上鏈，以代替原版本智能合約，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯的迭代更新，而原版本的智能合約經(jīng)聯(lián)盟鏈成員達(dá)成共識(shí)后調(diào)用合約銷(xiāo)毀程序進(jìn)行銷(xiāo)毀處理。值得一提的是，已有研究提出“熱替換合約”的概念以簡(jiǎn)化智能合約的迭代更新流程，但仍處于起步階段。

本文所涉及的DR智能合約中包含了8個(gè)主要的合約函數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)運(yùn)行機(jī)制中的不同功能，將在后文具體介紹。

3）區(qū)塊鏈主體部分

該部分是邀約式DR 機(jī)制架構(gòu)中的核心部分，實(shí)現(xiàn)了以智能合約為表現(xiàn)形式的邏輯功能以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)的存證、溯源等功能。該DR機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，依賴于區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)建設(shè)，機(jī)制中的任何信息都將不可篡改、永久地存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈中。

2.2.2 基于智能合約的邀約式DR機(jī)制流程

用戶在與電網(wǎng)公司、能監(jiān)辦簽訂年度DR三方協(xié)議后才可參與邀約式DR業(yè)務(wù)。其中，當(dāng)次邀約式DR業(yè)務(wù)的流程可分為5個(gè)階段，如圖3所示。

圖3 邀約式DR機(jī)制流程

1）邀約響應(yīng)階段

電網(wǎng)公司經(jīng)同意后，在12：00前向邀約范圍內(nèi)的所有簽約用戶發(fā)出經(jīng)簽名的響應(yīng)邀約，包含響應(yīng)時(shí)段、協(xié)議響應(yīng)能力、基線平均負(fù)荷等信息。并向智能合約賬戶預(yù)存補(bǔ)貼結(jié)算代幣。

用戶接收到經(jīng)加密的邀約信息后，用電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)公鑰驗(yàn)證信息的準(zhǔn)確性，并需在響應(yīng)邀約信息發(fā)出后2 h內(nèi)簽名并反饋是否參與本次DR。

2）邀約確認(rèn)階段

電網(wǎng)公司根據(jù)用戶反饋信息及本次DR 總指標(biāo)，調(diào)用智能合約計(jì)算響應(yīng)分配結(jié)果，共識(shí)后經(jīng)主節(jié)點(diǎn)打包進(jìn)區(qū)塊并上鏈存證。用戶可通過(guò)全節(jié)點(diǎn)查詢相關(guān)響應(yīng)分配信息。

3）響應(yīng)執(zhí)行階段

到達(dá)約定響應(yīng)執(zhí)行時(shí)間，用戶自行根據(jù)協(xié)議響應(yīng)任務(wù)調(diào)整用電負(fù)荷。響應(yīng)執(zhí)行期結(jié)束后，電網(wǎng)公司調(diào)用智能合約讀取DR終端節(jié)點(diǎn)上鏈的履約執(zhí)行期負(fù)荷數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)信息。

4）響應(yīng)信息校核階段

全部響應(yīng)用戶數(shù)據(jù)信息讀取完畢后，電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)或用戶調(diào)用智能合約對(duì)所讀取的鏈上數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。校核無(wú)誤后，電網(wǎng)公司調(diào)用智能合約進(jìn)行有效響應(yīng)判定，主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行函數(shù)，并將判定結(jié)果打包進(jìn)區(qū)塊。

一個(gè)行之有效的方法是“時(shí)間比較”。比較過(guò)去的我和現(xiàn)在的我，比較另一半曾經(jīng)的不足和現(xiàn)在的完善。每一次比較，都應(yīng)該讓我們更清晰雙方做過(guò)的努力，以及彌補(bǔ)過(guò)的缺憾。

5）獎(jiǎng)懲結(jié)算階段

有效響應(yīng)判定后，電網(wǎng)公司調(diào)用智能合約，根據(jù)判定結(jié)果及協(xié)議情況對(duì)用戶進(jìn)行獎(jiǎng)懲結(jié)算。有效響應(yīng)用戶獲得電價(jià)補(bǔ)貼，補(bǔ)貼以代幣形式發(fā)放至用戶賬戶；無(wú)效響應(yīng)用戶則被記錄于響應(yīng)黑名單。需要特別指出的是，累計(jì)列入黑名單次數(shù)大于10次的用戶不得參與次年的DR。

2.2.3 邀約式需求響應(yīng)智能合約

邀約式DR智能合約應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范或細(xì)則中的各項(xiàng)規(guī)定，同時(shí)應(yīng)滿足電網(wǎng)公司和負(fù)荷側(cè)用戶的需求。

前文所述運(yùn)行機(jī)制流程分為5個(gè)階段，各階段共包含6 個(gè)實(shí)現(xiàn)不同功能的智能合約函數(shù)，分別為：響應(yīng)補(bǔ)貼預(yù)存函數(shù)、響應(yīng)量分配函數(shù)、響應(yīng)數(shù)據(jù)讀取函數(shù)、響應(yīng)校核函數(shù)、響應(yīng)有效性判定函數(shù)、響應(yīng)獎(jiǎng)懲結(jié)算函數(shù)。此外，用戶參與當(dāng)次邀約式DR 業(yè)務(wù)的前提是與電網(wǎng)公司簽訂年度DR協(xié)議并繳納年度保證金，這一過(guò)程還涉及了2個(gè)智能合約函數(shù)，分別為年度協(xié)議簽訂函數(shù)和保證金繳納函數(shù)。下文分別對(duì)這8個(gè)智能合約函數(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能及對(duì)應(yīng)的輸入輸出進(jìn)行介紹。

1）響應(yīng)補(bǔ)貼預(yù)存函數(shù)

電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)在得到能監(jiān)辦節(jié)點(diǎn)同意后，發(fā)布邀約信息，并調(diào)用該函數(shù)，將DR總指標(biāo)、協(xié)議補(bǔ)貼電價(jià)提交至智能合約，并向智能合約所在地址預(yù)存數(shù)值大于等于DR總量的補(bǔ)貼代幣。主節(jié)點(diǎn)在確認(rèn)電網(wǎng)公司支付結(jié)果無(wú)誤后，打包信息進(jìn)區(qū)塊。

2）響應(yīng)量分配函數(shù)

負(fù)荷側(cè)用戶接收到邀約信息后對(duì)邀約進(jìn)行響應(yīng)，反饋是否參與本次DR。電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)收到反饋信息后調(diào)用該函數(shù)，將用戶身份信息、年度協(xié)議響應(yīng)數(shù)據(jù)、本次響應(yīng)情況、本次DR總指標(biāo)提交至智能合約。該函數(shù)計(jì)算本次計(jì)劃參與負(fù)荷總量并與DR總指標(biāo)對(duì)比，生成響應(yīng)用戶的響應(yīng)量分配結(jié)果：

式中：Qi代表用戶i當(dāng)次參與DR的響應(yīng)指標(biāo)；Qir為用戶i在年度協(xié)議中簽訂的響應(yīng)量；Qsum代表本次DR 總指標(biāo)；為當(dāng)次計(jì)劃參與DR的負(fù)荷總量，ki代表用戶i此次響應(yīng)的應(yīng)答情況，為0/1 變量。若計(jì)劃參與負(fù)荷總量大于或等于DR總指標(biāo)，則用戶的DR指標(biāo)按其協(xié)議響應(yīng)能力進(jìn)行比例分配；若計(jì)劃參與負(fù)荷總量小于DR 總指標(biāo)，則用戶的DR指標(biāo)為其協(xié)議響應(yīng)能力，剩余供需缺口考慮通過(guò)有序用電等方式實(shí)現(xiàn)平衡。

主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行函數(shù)并將響應(yīng)量分配結(jié)果打包進(jìn)區(qū)塊。

3）響應(yīng)數(shù)據(jù)讀取函數(shù)

DR 執(zhí)行期結(jié)束后，電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)調(diào)用該函數(shù)，智能合約依據(jù)用戶的編號(hào)等身份特征信息，讀取由DR終端節(jié)點(diǎn)存證上鏈的響應(yīng)用戶在響應(yīng)執(zhí)行期的電表電量數(shù)據(jù)信息及響應(yīng)用戶的歷史參考日電量數(shù)據(jù)，經(jīng)用戶和電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)雙重簽名后上鏈存證。其中，DR 終端表計(jì)集成了區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)，通過(guò)通信裝置將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到區(qū)塊鏈服務(wù)器上進(jìn)行存儲(chǔ)。

4）響應(yīng)校核函數(shù)

完成全部數(shù)據(jù)信息讀取后，進(jìn)入響應(yīng)信息校核階段。用戶或電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)調(diào)用校核函數(shù)，核驗(yàn)響應(yīng)用戶數(shù)據(jù)信息與用戶身份信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系及響應(yīng)數(shù)據(jù)的完整性。

5）響應(yīng)有效性判定函數(shù)

電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)調(diào)用該函數(shù)，智能合約依據(jù)用戶編號(hào)讀取鏈上對(duì)應(yīng)的履約執(zhí)行期響應(yīng)用戶的負(fù)荷數(shù)據(jù)、用戶歷史參考日負(fù)荷數(shù)據(jù)、用戶分配響應(yīng)負(fù)荷量等信息，計(jì)算各響應(yīng)用戶歷史參考日基線、響應(yīng)時(shí)段平均負(fù)荷等信息，依據(jù)下述準(zhǔn)則判斷應(yīng)邀參與響應(yīng)用戶DR的有效性。在實(shí)施削峰響應(yīng)時(shí)，用戶實(shí)際響應(yīng)電量可表示為：

式中：Qi，P為用戶i參與削峰響應(yīng)時(shí)m個(gè)時(shí)段的總響應(yīng)電量；Pi，j，0和Pi，j分別為用戶i在時(shí)段j的基線負(fù)荷和實(shí)際負(fù)荷；Ti，j表示時(shí)段j的累計(jì)時(shí)長(zhǎng)。當(dāng)響應(yīng)時(shí)段內(nèi)用戶的實(shí)際最大負(fù)荷小于基線最大負(fù)荷且響應(yīng)電量超過(guò)自身響應(yīng)指標(biāo)50%時(shí)，認(rèn)定用戶作出有效響應(yīng)，響應(yīng)電量按照130%響應(yīng)指標(biāo)封頂計(jì)算。在實(shí)施填谷響應(yīng)時(shí)，用戶實(shí)際響應(yīng)電量可表示為：

式中：Qi，V為用戶i參與填谷響應(yīng)時(shí)m個(gè)時(shí)段的總響應(yīng)電量，且要求用戶最小負(fù)荷大于基線最小負(fù)荷，總響應(yīng)電量按130%響應(yīng)指標(biāo)封頂計(jì)算。

6）響應(yīng)獎(jiǎng)懲結(jié)算函數(shù)

電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)在校核后調(diào)用該函數(shù)對(duì)響應(yīng)用戶進(jìn)行獎(jiǎng)懲結(jié)算。獎(jiǎng)懲結(jié)算函數(shù)依據(jù)響應(yīng)有效性進(jìn)行分類(lèi)處理，無(wú)效響應(yīng)用戶在響應(yīng)黑名單列表中記錄一次，年終時(shí)整體進(jìn)行結(jié)算，黑名單中計(jì)次數(shù)目越多，扣除的年度保證金越多。有效響應(yīng)用戶根據(jù)響應(yīng)量及年度協(xié)議補(bǔ)貼電價(jià)計(jì)算補(bǔ)貼金額：

式中：Mi為本次有效響應(yīng)用戶i所得補(bǔ)貼總額；p為補(bǔ)貼單價(jià)，其中，削峰響應(yīng)補(bǔ)貼單價(jià)為2.0元/kWh，填谷響應(yīng)補(bǔ)貼單價(jià)為1.2元/kWh；Tj為第j個(gè)響應(yīng)時(shí)段累計(jì)時(shí)長(zhǎng)；m為DR的時(shí)段數(shù)量。隨后，由智能合約直接從電網(wǎng)公司預(yù)存于區(qū)塊鏈上的補(bǔ)貼總額中撥往響應(yīng)用戶賬戶，結(jié)算結(jié)束后，結(jié)余的預(yù)存代幣退回電網(wǎng)公司節(jié)點(diǎn)賬戶。

7）年度協(xié)議簽訂函數(shù)

在該邀約式DR業(yè)務(wù)中，用戶申請(qǐng)和協(xié)議簽訂環(huán)節(jié)以年度為周期。符合申請(qǐng)條件的需求側(cè)用戶可在每年第一季度內(nèi)調(diào)用年度協(xié)議簽訂函數(shù)，向電網(wǎng)公司和能監(jiān)辦發(fā)起參與DR業(yè)務(wù)的申請(qǐng)。

用戶向該函數(shù)輸入用戶類(lèi)型、用戶編號(hào)、所屬區(qū)域、協(xié)議響應(yīng)能力（一般為用戶最高用電負(fù)荷的10%～40%）、運(yùn)行額定容量、補(bǔ)貼結(jié)算金額、違約懲罰金額等信息。隨后，該函數(shù)審核用戶資質(zhì)條件，并收集用戶、電網(wǎng)公司和能監(jiān)辦的簽名。收集齊三方簽名后，該年度DR三方協(xié)議生效，上鏈存證。

8）保證金繳納函數(shù)

用戶在簽訂協(xié)議后調(diào)用該函數(shù)，向智能合約所在地址預(yù)存數(shù)值等于協(xié)議約定保證金金額的代幣。主節(jié)點(diǎn)在確認(rèn)用戶支付結(jié)果無(wú)誤后，打包信息進(jìn)區(qū)塊，并為用戶打上標(biāo)簽。只有簽訂年度協(xié)議并正確繳納保證金的用戶才能參與邀約式DR業(yè)務(wù)。

3 基于區(qū)塊鏈的電力DR業(yè)務(wù)總結(jié)與展望

3.1 取得的成效

本文圍繞浙江省現(xiàn)行的約定DR 業(yè)務(wù)展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了基于弱中心化的聯(lián)盟區(qū)塊鏈和智能合約技術(shù)的邀約式DR機(jī)制，構(gòu)造了6個(gè)智能合約函數(shù)，協(xié)助響應(yīng)機(jī)制的安全、高效運(yùn)作。由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心、去信任、不可篡改、可回溯、智能化等特點(diǎn)，能夠解決傳統(tǒng)中心化DR業(yè)務(wù)的痛點(diǎn)，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1）實(shí)現(xiàn)DR交易數(shù)據(jù)可信管理和存證。區(qū)塊鏈分布式賬本和共識(shí)機(jī)制為DR合同管理和響應(yīng)計(jì)量數(shù)據(jù)存證提供了去中心化的解決方案。通過(guò)區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的融合，在DR 終端增加區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)，將用戶響應(yīng)數(shù)據(jù)通過(guò)區(qū)塊鏈廣播的方式提供給電網(wǎng)公司和需求側(cè)用戶等相關(guān)方；用戶或監(jiān)管機(jī)構(gòu)可作為區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)參與信息管理，與電網(wǎng)公司共同維護(hù)DR業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全，從根本上解決DR數(shù)據(jù)采集和傳輸過(guò)程中的信任問(wèn)題，提高電網(wǎng)公司與需求側(cè)用戶間的互動(dòng)水平以及用戶DR參與感。

2）提升DR有效性判定與補(bǔ)貼清結(jié)算效率。通過(guò)事先部署于區(qū)塊鏈上且獲得DR利益相關(guān)方共同認(rèn)可的智能合約，自動(dòng)完成DR有效性判定和補(bǔ)貼清結(jié)算?？珊?jiǎn)化DR業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)貼資金自動(dòng)劃轉(zhuǎn)，縮短電力用戶獲取DR補(bǔ)貼的時(shí)間，提高用戶參與DR業(yè)務(wù)的積極性。

3）降低DR業(yè)務(wù)管理成本。智能合約在DR 業(yè)務(wù)中自動(dòng)觸發(fā)、執(zhí)行。在不考慮區(qū)塊鏈部署成本的情況下，可有效降低人力成本的損耗，且賬本信息由所有鏈上節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，有效降低組織方等中心化機(jī)構(gòu)因獨(dú)立維護(hù)數(shù)據(jù)中心所帶來(lái)的高昂成本。

4）完善DR 市場(chǎng)監(jiān)管體系，提高業(yè)務(wù)可信水平。區(qū)塊鏈具有的數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯特點(diǎn)能夠?yàn)镈R市場(chǎng)監(jiān)管提供必要的數(shù)據(jù)保障；監(jiān)管部門(mén)可作為區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)參與共識(shí)記賬獲取所需數(shù)據(jù)，不必向電網(wǎng)公司索要內(nèi)部系統(tǒng)數(shù)據(jù)權(quán)限，減少對(duì)電力市場(chǎng)的不必要干預(yù)，提高電力用戶對(duì)DR及電力市場(chǎng)交易的認(rèn)可度。此外，區(qū)塊鏈借助哈希加密、非對(duì)稱加密、同態(tài)加密等加密算法，能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的匿名性，可對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以保障用戶的信息安全，避免人為因素導(dǎo)致隱私數(shù)據(jù)泄露。用戶通過(guò)自身身份信息可在鏈上查詢與自身相關(guān)的響應(yīng)指標(biāo)分配結(jié)果、響應(yīng)數(shù)據(jù)校核結(jié)果、補(bǔ)貼結(jié)算結(jié)果等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，提高其對(duì)整個(gè)體系的信任度。

3.2 存在問(wèn)題

綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)及智能合約的引入，可以有效解決傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程及運(yùn)作機(jī)制中存在的痛點(diǎn)與難點(diǎn)，能夠更好地適應(yīng)高彈性電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)，有效提升電網(wǎng)和用戶的友好互動(dòng)水平，在提升用戶效益的同時(shí)也能降低電網(wǎng)削峰填谷成本。盡管如此，邀約式DR機(jī)制及區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)的落地應(yīng)用仍存在一些值得注意的問(wèn)題。

1）年度合同時(shí)間跨度過(guò)長(zhǎng)。在當(dāng)前浙江省DR業(yè)務(wù)規(guī)范下，邀約式DR需要用戶和電網(wǎng)公司間簽訂年度合同，時(shí)間跨度較長(zhǎng)。年度協(xié)議存在很多的不確定性因素，會(huì)打擊用戶參與響應(yīng)的積極性。且年度合同存在一定的約束，用戶無(wú)法在每次響應(yīng)時(shí)報(bào)量報(bào)價(jià)，缺乏靈活性。

2）小用戶無(wú)法直接參與。該機(jī)制下，未達(dá)到準(zhǔn)入門(mén)檻值的小用戶無(wú)法直接參與DR業(yè)務(wù)，通過(guò)負(fù)荷聚合商接入會(huì)在一定程度上限制小用戶的自主能力。此外，負(fù)荷聚合商與用戶間的互動(dòng)模式也缺乏規(guī)范，很有可能間接損害了小用戶的權(quán)益。

3）負(fù)荷側(cè)用戶間缺乏互動(dòng)。當(dāng)前機(jī)制主要為電網(wǎng)公司的一對(duì)多模式，用戶間缺乏對(duì)話，區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化/弱中心化優(yōu)勢(shì)無(wú)法得到充分發(fā)揮。

4）DR 實(shí)時(shí)程度低。邀約式DR 機(jī)制下，受當(dāng)前相關(guān)條例約束，DR 執(zhí)行時(shí)間和邀約信息發(fā)布、確認(rèn)時(shí)間存在跨日問(wèn)題，實(shí)時(shí)程度較低。電力波動(dòng)瞬息萬(wàn)變，較長(zhǎng)的時(shí)延有可能導(dǎo)致響應(yīng)意義的喪失。

5）區(qū)塊鏈的出塊速度有待提升。以比特幣和以太坊為代表的區(qū)塊鏈技術(shù)出塊速度較低，無(wú)法滿足大規(guī)模交易場(chǎng)景的實(shí)際落地應(yīng)用，難以適應(yīng)電力系統(tǒng)中對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景，如實(shí)時(shí)DR交易。當(dāng)前已有研究開(kāi)發(fā)了具有較高吞吐量的區(qū)塊鏈技術(shù)，但實(shí)際落地應(yīng)用仍在嘗試中。

6）智能合約存在漏洞風(fēng)險(xiǎn)。智能合約技術(shù)的應(yīng)用能夠極大提升業(yè)務(wù)的可拓展性，提高業(yè)務(wù)的智能化水平。然而，智能合約一旦上鏈部署便不可更改，若存在漏洞或邏輯錯(cuò)誤會(huì)影響交易的安全進(jìn)行，且通常需花費(fèi)較大的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本對(duì)其進(jìn)行彌補(bǔ)。

3.3 發(fā)展方向

結(jié)合上述存在的問(wèn)題及未來(lái)DR業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)與需求，提出以下對(duì)基于區(qū)塊鏈和智能合約的DR機(jī)制的展望：在區(qū)塊鏈及智能合約技術(shù)實(shí)際落地應(yīng)用方面，將開(kāi)發(fā)具有更高吞吐量的區(qū)塊鏈技術(shù)以滿足更大規(guī)模交易的要求；合約部署上鏈前將進(jìn)行充分測(cè)試以避免漏洞的出現(xiàn)；進(jìn)一步研發(fā)更高效的智能合約迭代修補(bǔ)方案。在DR業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面，未來(lái)將充分發(fā)揮區(qū)塊鏈的去中心化/弱中心化性質(zhì)，在DR業(yè)務(wù)中融入用戶自主多邊交易業(yè)務(wù)，用戶能夠在接受響應(yīng)后通過(guò)買(mǎi)賣(mài)電量的方式充分協(xié)調(diào)自身響應(yīng)效果和用電體驗(yàn)間的平衡。DR業(yè)務(wù)合同周期將顯著縮短，響應(yīng)結(jié)算周期逐步向每周或每日轉(zhuǎn)變，以充分調(diào)動(dòng)用戶積極性，提升用戶參與度。DR業(yè)務(wù)時(shí)效性將大幅度提升，邀約信息發(fā)布與確認(rèn)時(shí)間將提前到響應(yīng)前半天乃至前半小時(shí)，以保障響應(yīng)的有效性與意義，提升DR業(yè)務(wù)給電網(wǎng)帶來(lái)的效益。

此外，依據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改、公開(kāi)、透明等優(yōu)勢(shì)，競(jìng)價(jià)式DR業(yè)務(wù)也將成為未來(lái)DR發(fā)展的主流方向。用戶在競(jìng)價(jià)式DR機(jī)制下能夠自主報(bào)量報(bào)價(jià)，以充分發(fā)揮市場(chǎng)的作用，提升電網(wǎng)的彈性?？紤]到電網(wǎng)無(wú)法完全去中心化的特性以及公有鏈吞吐量低、處理速度慢等問(wèn)題的影響，當(dāng)前DR業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)施基本建立在聯(lián)盟鏈的基礎(chǔ)之上。未來(lái)伴隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的改進(jìn)以及去中心化模式認(rèn)可度的提高，公有鏈也存在逐步普及的可能，小用戶也將在公有鏈下直接參與DR業(yè)務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

為適應(yīng)浙江省“多元融合的高彈性電網(wǎng)”建設(shè)需求，充分發(fā)揮用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源，協(xié)助解決電力供需平衡問(wèn)題，本文簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)行的邀約式DR 業(yè)務(wù)機(jī)制，并剖析了業(yè)務(wù)中存在的痛點(diǎn)與難點(diǎn)。接著，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)及智能合約解決當(dāng)前業(yè)務(wù)中存在的問(wèn)題，構(gòu)建了基于智能合約的邀約式DR機(jī)制運(yùn)行框架，并設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程功能的智能合約函數(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)及智能合約保證了邀約式DR機(jī)制運(yùn)行的安全、透明，加強(qiáng)了多方信任，提高了結(jié)算效率，調(diào)動(dòng)了用戶側(cè)的積極性。最后，針對(duì)現(xiàn)行規(guī)范下該機(jī)制仍存在的不足及區(qū)塊鏈技術(shù)在未來(lái)DR 領(lǐng)域中的發(fā)展空間進(jìn)行了展望，以期為浙江省DR業(yè)務(wù)機(jī)制設(shè)計(jì)提供參考。