中央財經(jīng)委員會第九次會議部署未來能源領域重點工作時強調(diào)：要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑，是順應能源技術進步趨勢、促進系統(tǒng)轉型升級的必然要求，是推動能源清潔低碳轉型，助力碳達峰、碳中和的迫切需要。區(qū)塊鏈作為新一代信息技術的翹楚，在電力系統(tǒng)的升級過程中將提供有力支撐并為新型電力系統(tǒng)提供全生命周期服務。

一、新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，在供給側，新能源逐漸成為裝機和電量主體，煤電將逐步演變?yōu)檎{(diào)節(jié)性和保障性電源；在用戶側，參與主體兼具發(fā)電和用電雙重屬性，網(wǎng)荷互動能力和需求側響應能力不斷提升；在電網(wǎng)側，配電網(wǎng)成為有源網(wǎng)，微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、電網(wǎng)側儲能、局部直流電網(wǎng)等與大電網(wǎng)互通互濟、協(xié)調(diào)運行。電力系統(tǒng)的技術基礎、控制基礎和運行機理深刻變化，平衡模式轉變?yōu)樵淳W(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動的非完全實時平衡。面對這些深刻變化，新型電力系統(tǒng)的建設面臨不少挑戰(zhàn)。

（一）去中心化

隨著新能源在我國能源結構中的比重不斷上升，新能源將逐步從補充型電源變?yōu)橹髁π碗娫?，能源供給也將從傳統(tǒng)單一縱向延伸的集中式能源發(fā)展模式逐步演變?yōu)榧惺脚c分布式兼容的新能源發(fā)展模式，形成具有能源供給主體數(shù)量多、生產(chǎn)信息數(shù)量大、地理位置分散等特點的電力生產(chǎn)模式。構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將推助電力系統(tǒng)向清潔低碳化深入發(fā)展，推動可再生能源為主的分布式能源的廣泛建設。伴隨著能源供給中可再生能源比例上升，去中心化將成為新型電力系統(tǒng)的特征之一。為了促進具有顯著間歇性、波動性、隨機性特點的新能源進行消納，降低棄風棄光率，提升去中心化的分布式能源高度自治與協(xié)同運行的能力，將成為新型電力系統(tǒng)建設中面臨的重要問題。

（二）高韌性

1.開放互動的電網(wǎng)

新能源消納方式多樣化和源網(wǎng)荷儲各端設備效率的提升需求，都對電網(wǎng)韌性提出了更高的要求。新能源具有分布分散、發(fā)電波動性大、地理位置受限等特點，以新能源為主體電源的輸電網(wǎng)中，在交直流混聯(lián)大電網(wǎng)作為資源配置主導的同時，有源配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、局部直流電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)等電網(wǎng)運行模式快速發(fā)展。特高壓骨干網(wǎng)架建設將促使新能源跨區(qū)域遠距離傳輸和就地消納的交替出現(xiàn)，新能源呈多元消納。另外，隨著源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)接入智能化設備數(shù)量快速增長，電網(wǎng)各方逐漸呈現(xiàn)多向互動、多類型能源互補、發(fā)用電角色智能變換特點，輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)將進一步發(fā)揮樞紐平臺的作用，以更為智能靈活的方式實現(xiàn)各類能源設施的便捷接入，提升使用效率。

2.需求側響應

需求側特性變化和智能響應程度將影響新型電力系統(tǒng)的調(diào)峰韌性。隨著分布式電源、多元負荷和儲能的快速發(fā)展，需求側發(fā)用電產(chǎn)消者大量涌現(xiàn)，需求側的特性也由傳統(tǒng)剛性與純消費型，向柔性與產(chǎn)消兼具型轉變，導致需求側負荷強度的不可預測性增加。需求側響應作為削峰填谷保障電網(wǎng)安全運行的重要措施，是增強新型電力系統(tǒng)韌性的重要抓手，成為促進新型電力系統(tǒng)經(jīng)濟高效運營的有效途徑。充分挖掘需求側可調(diào)節(jié)資源，通過對需求側的調(diào)節(jié)能力與負荷特性進行改善，擴充可調(diào)負荷容量，調(diào)動網(wǎng)荷互動潛力，引導需求側響應能力釋放，增強電力系統(tǒng)的調(diào)峰韌性。但是，需求側用戶響應數(shù)據(jù)管理水平不高、信息互聯(lián)與數(shù)據(jù)共享困難、激勵機制較弱等問題，將直接影響新型電力系統(tǒng)的調(diào)峰韌性。

3.電力電量互動平衡

高比例新能源電力系統(tǒng)中電力生產(chǎn)的隨機性與波動性將為電力系統(tǒng)的電力電量平衡帶來巨大壓力。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)生產(chǎn)模式是源隨荷動，發(fā)電側常規(guī)發(fā)電機組的發(fā)電量可以根據(jù)經(jīng)驗和大數(shù)據(jù)按照負荷需求預測進行精準生產(chǎn)控制，以精準可控匹配準確預測，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全可靠運行。但接入大量新能源發(fā)電系統(tǒng)后，源隨荷動的運行模式被打破，電源的隨機性與波動性將直接影響發(fā)電側生產(chǎn)控制能力。同時，新能源的就地消納將新能源發(fā)電的波動性傳遞到負荷側，降低了負荷側的可預測性。源荷雙向隨機波動加劇了負荷高峰時期新能源電力支撐不足的問題，將逐漸形成常規(guī)發(fā)電機組輔助新能源進行電力平衡。面對這一變動，新型電力系統(tǒng)需要建立具有全網(wǎng)協(xié)同、數(shù)字驅動、智能決策的新型調(diào)控體系，提高電力設施利用效率，提升整體韌性，促進電力供給與電力需求的相對動穩(wěn)態(tài)平衡。

（三）適應市場變革

為適應政策和市場需要，調(diào)節(jié)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)適應電力市場和碳市場的變革將成為新型電力系統(tǒng)面臨的重要問題。

首先，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的建設將推動電力市場的發(fā)展完善。為適應新能源為主要能源的電力環(huán)境，提升電力系統(tǒng)的靈活可靠程度，還原電力的商品屬性、體現(xiàn)電力的價值將成為電力市場化建設的重點。其中，新能源電價機制和交易機制將成為建設電力市場的主要發(fā)展重點。在電價機制方面，新備案光伏發(fā)電、風電已進入實行平價上網(wǎng)的無補貼時代。綠證交易和可再生能源消納將成為新能源電力價值發(fā)現(xiàn)的主要影響途徑。在交易機制方面，現(xiàn)有交易中跨省跨區(qū)送受雙方直接交易市場化程度較低、電力交易組織不合理、合同和協(xié)議管理不嚴格、信息披露和報送不及時等問題，降低了市場有效性，阻礙了資源優(yōu)化。建立中長期交易與現(xiàn)貨交易互補的電力交易模式以及跨省跨區(qū)域交易將成為構建新型電力系統(tǒng)電力交易機制的重點。新能源發(fā)電受天氣影響顯著，存在間歇性和區(qū)域差異等特點，與中長期合同交易曲線匹配度差，因此需在較大范圍內(nèi)統(tǒng)一優(yōu)化配置，建立全國性的電力交易市場，以多時間尺度建立與新能源特性匹配的交易周期，并建立新能源參與現(xiàn)貨交易的機制，以市場韌性提升現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價格的能力。

其次，火電作為新能源的調(diào)節(jié)和保障電源，仍在新型電力系統(tǒng)中占有重要的地位，而全國碳排放權交易市場的運營將能夠以市場化手段有效促進電力生產(chǎn)企業(yè)進行清潔低碳轉型，推動建設清潔低碳的新型電力系統(tǒng)。碳交易能夠有效挖掘二氧化碳的商品屬性和金融屬性，有效提升發(fā)現(xiàn)碳價的能力，促進電力生產(chǎn)企業(yè)技術研發(fā)和創(chuàng)新，減少排放，以碳價促進電力系統(tǒng)清潔低碳轉型。

（四）安全穩(wěn)定運行控制

提升新型電力系統(tǒng)的抗沖擊能力和信息化控制水平將是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行控制的重要問題。

首先，隨著火電的有序退出，電力系統(tǒng)慣量將隨新能源發(fā)電機組占比的提升呈現(xiàn)下降趨勢，當負荷變化引起電網(wǎng)系統(tǒng)頻率快速變化時，新能源機組將無法提供有效的慣量支撐，以減少電網(wǎng)沖擊。同時，新能源機組的接入也導致大量電子電力設備接入電力系統(tǒng)。受電子電力設備的耐受能力的限制，在電網(wǎng)擾動時可能引起發(fā)電機組脫網(wǎng)，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，新能源機組的占比提升為新型電力系統(tǒng)的控制運行模式提出了新的要求。

其次，電力電子設備的接入也為新型電力系統(tǒng)的發(fā)展提供除挖掘能源領域本身技術潛力外的新思路，電力信息通信領域的發(fā)展與接入的電力電子設備一起，從大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等技術出發(fā)，通過挖掘海量數(shù)據(jù)，建立數(shù)字化信息系統(tǒng)，以信息技術提升資源配置的效率，改善電力系統(tǒng)的控制運行模式，提升資源配置效率，提升風險控制水平，突破新型電力系統(tǒng)因大量接入新能源發(fā)電機組帶來的技術困難。

二、區(qū)塊鏈的解決方案

區(qū)塊鏈作為新一代信息技術的代表，在建設新型電力系統(tǒng)的過程中能夠從自身特性出發(fā)，與新型電力系統(tǒng)的特征和面臨的挑戰(zhàn)相結合，形成具有優(yōu)良匹配的解決方案，助推電力系統(tǒng)的轉型升級。

（一）屬性匹配

區(qū)塊鏈不需要傳統(tǒng)的中心化結構，而是通過加密算法、共識機制、時間戳等技術手段，在分布式的系統(tǒng)中實現(xiàn)了不依賴于某個信用中心的點對點交易、協(xié)調(diào)和協(xié)作，從而規(guī)避中心化機構普遍存在的數(shù)據(jù)安全、協(xié)同效率和風險控制等問題。區(qū)塊鏈具有分布式對等、數(shù)據(jù)塊鏈式關聯(lián)、不可偽造和防篡改、透明可信、高可靠性等特點，與新型電力系統(tǒng)去中心化的特性自然匹配，能夠在逐漸分布式化的新型電力系統(tǒng)建設中通過共識機制、智能合約等區(qū)塊鏈技術解決系統(tǒng)參與者眾多、數(shù)據(jù)信息多樣化帶來的系統(tǒng)問題。通過由系統(tǒng)參與方共同構建的去中心化的信任系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分享系統(tǒng)，實現(xiàn)各方協(xié)作，達到更高效的協(xié)作方式。

（二）系統(tǒng)韌性

1.區(qū)塊鏈的可再生能源消納

以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，可再生能源的消納能力與消納方式，將直接影響電網(wǎng)韌性。而區(qū)塊鏈技術在可再生能源消納領域能夠提供良好的解決方案，區(qū)塊鏈技術可將自身多方協(xié)作、數(shù)據(jù)可追溯性和不可篡改的特點與消納責任權重計算公式、消納責任權重、憑證等信息相融合，提升市場主體消納積極性；憑證的發(fā)行和交易通過智能合約自動執(zhí)行也將降低成本，提高消納；憑證上鏈存證可以實現(xiàn)全程溯源，解決憑證核發(fā)流程繁瑣問題，防止虛假交易和重復交易，促進可再生能源消納。

2.區(qū)塊鏈的需求側響應

在新型電力系統(tǒng)中，需求側響應依舊作為實現(xiàn)調(diào)峰的重要手段，針對需求側響應存在的問題，區(qū)塊鏈可聚攏參與需求響應的各方共同部署平臺建設，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，將策略發(fā)布、響應確認、即時執(zhí)行、成效評估、補貼發(fā)放等業(yè)務數(shù)據(jù)全部上鏈，結合數(shù)據(jù)挖掘技術做出需求側響應的策略制定。通過將可追溯、實時共享的特點與智能合約技術深度融合，區(qū)塊鏈技術可以在協(xié)議簽訂、事件發(fā)布、負荷分配、響應反饋、實施與檢測、核證與認定中實現(xiàn)響應發(fā)布、響應分配、響應執(zhí)行、響應監(jiān)管，達到調(diào)峰提效，提升新型電力系統(tǒng)的調(diào)峰韌性。

3.區(qū)塊鏈的綜合能源服務

綜合能源服務是一種新型的、為滿足終端客戶多元化能源供應與消費的能源服務方式，在新型電力系統(tǒng)中綜合服務能夠提升系統(tǒng)整體韌性?；趨^(qū)塊鏈的綜合能源服務覆蓋源網(wǎng)荷儲與能源管理中心全環(huán)節(jié)，能夠實現(xiàn)能源生產(chǎn)信息、能源網(wǎng)分布信息、能耗數(shù)據(jù)、儲能信息等數(shù)據(jù)的上鏈可信背書，全面優(yōu)化業(yè)務流程。在多鏈技術的基礎上，采用私鏈+聯(lián)盟鏈的模式，打破數(shù)據(jù)壁壘，構建多鏈+綜合能源調(diào)度機制，通過鏈上信息結合大數(shù)據(jù)智能分析，對企業(yè)負荷的需求、能源供給和儲備進行匹配，提升供給與相應速度，提升綜合協(xié)同效應，實現(xiàn)電力電量的動穩(wěn)態(tài)平衡。

（三）市場交易

1.區(qū)塊鏈的分布式電力交易

隨著新型電力系統(tǒng)中分布式新能源電力機組占比提高，電力交易的類型也由傳統(tǒng)按計劃需求統(tǒng)一組織的計劃式向直接交易、就近消納轉變的分布式轉變，區(qū)塊鏈技術的去中心化特性能夠與電力交易的適應性轉變契合，提升新能源電力交易的即時性，推動新能源參與現(xiàn)貨交易市場并構建中長期交易機制。分布式電力交易中，參與者眾多導致信息不透明、利益不對等、流程復雜等問題雜生，而區(qū)塊鏈技術則能夠通過數(shù)字簽名、共識機制、智能合約、非對稱加密算法等關鍵技術提供匹配的解決方案?；趨^(qū)塊鏈的分布式交易中各節(jié)點地位平等，以報價加密傳輸、智能合約和共識機制達到電力自動交易、自動結算和良性競爭，實現(xiàn)交易安全透明、產(chǎn)銷利益最大化和交易均衡競爭，有效支撐電力交易的市場化運作，提高市場效率，有利于交易市場的長期穩(wěn)定發(fā)展。

2.區(qū)塊鏈的碳排放權交易

碳排放權的市場化交易能夠推動電力的清潔低碳生產(chǎn)，是電力系統(tǒng)低碳運作的重要保障。但是，碳排放權交易仍存在碳排放數(shù)據(jù)的真實性鑒定和可信記錄、碳指標發(fā)放與交易的可信溯源、監(jiān)管不完善等問題，基于區(qū)塊鏈的碳排放交易解決方案可以實現(xiàn)碳交易配額分配、交易、消耗等過程的全流程數(shù)據(jù)實時跟蹤記錄，并且將企業(yè)信息、交易價格等各種數(shù)據(jù)附加在配額數(shù)據(jù)中，實現(xiàn)后期對各項數(shù)據(jù)的綜合分析，有效解決了現(xiàn)有交易中存在的數(shù)據(jù)不真實、追溯難、監(jiān)管難等問題。

（四）能源大數(shù)據(jù)管理

電子信息通信技術的迭代已成為電力系統(tǒng)發(fā)展的另一動力，隨著信息化技術和電子電力設備在電力系統(tǒng)中的廣泛使用，發(fā)輸變配用各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)海量增加，但各專業(yè)系統(tǒng)間信息無法實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成數(shù)據(jù)孤島，造成電網(wǎng)運行的穿透式管控無法順利實施，因此，對數(shù)據(jù)的存儲、確權、共享和處理將成為提升新型電力系統(tǒng)資源配置和安全運行的重要抓手?；趨^(qū)塊鏈的能源大數(shù)據(jù)管理能夠利用區(qū)塊鏈的分布式存儲、多方共同維護、不可以偽造和篡改等特性達成數(shù)據(jù)的安全存儲、確權溯源以及公開共享。同時，能夠與其他新一代信息技術融通，將信息系統(tǒng)從供給側和需求側采集的數(shù)據(jù)進行預處理、拆分、計算、檢索、分發(fā)，實現(xiàn)供需自動撮合、綠色電力溯源、能源態(tài)勢感知和能源自動轉換，為政府監(jiān)管、需求側用能、能源調(diào)度和用能分析提供有效支撐，實現(xiàn)供給側氣、電、熱多能互補，需求側居民和工業(yè)用能綜合可控，提升新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制能力。

三、區(qū)塊鏈在新型電力系統(tǒng)中的發(fā)展展望

以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)作為傳統(tǒng)電力的跨越升級，是清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的系統(tǒng)，將以科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新為重要抓手，增強系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，創(chuàng)新電網(wǎng)發(fā)展模式。區(qū)塊鏈將在提升智能化、適應市場機制和服務雙碳等方面助力新型電力系統(tǒng)建設。

助力新型電力系統(tǒng)提升智能化水平。在新型電力系統(tǒng)中，源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)需要更為緊密的銜接和協(xié)調(diào)的互動，實現(xiàn)高度的智能運行控制。區(qū)塊鏈技術需在深化已有應用的基礎上，拓展對運行風險預判、新型負荷雙向互動等場景的創(chuàng)新應用，通過技術手段提升電網(wǎng)韌性，在發(fā)用電產(chǎn)消者涌現(xiàn)的情況下，發(fā)展區(qū)塊鏈在微電網(wǎng)、虛擬電廠、新型儲能等方面的應用，著力提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)，強化數(shù)字技術的融合應用，釋放電力大數(shù)據(jù)價值，以提高電力系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡化水平，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能調(diào)度。

助力新型電力系統(tǒng)適應市場機制變化。隨著高比例新能源消納、碳排放權交易、電碳市場協(xié)同等領域的不斷演進，區(qū)塊鏈與新型電力系統(tǒng)的結合需要與電力市場轉變相匹配，在繼續(xù)構建電力市場信任機制的基礎上，深化新能源的電力現(xiàn)貨和中長期交易的模式創(chuàng)新，提出電碳市場聯(lián)動的區(qū)塊鏈解決方案，積極融入全國統(tǒng)一電力市場建設，共同推動電力市場、碳市場、電價機制等多種政策與市場工具完善，形成對能源電力、碳市場創(chuàng)新的強大牽引，以區(qū)塊鏈為動力，構建能源數(shù)字新生態(tài)，提升電力市場的兼容性。

助力新型電力系統(tǒng)服務雙碳目標。大規(guī)模、高比例的新能源機組接入新型電力系統(tǒng)中將導致綠電交易、新能源消納等高負載型智能雙邊交易場景的處理需求不斷提升，雖然區(qū)塊鏈在這些場景已有成熟的解決方案，但是區(qū)塊鏈運算處理性能及存儲容量將成為限制大規(guī)模短時交易的重要節(jié)點。因此，區(qū)塊鏈技術在混合型存儲、多級緩存、內(nèi)置合約、分層共識、跨鏈技術等方面的優(yōu)化將成為新型電力系統(tǒng)服務雙碳目標的重要途徑。同時，區(qū)塊鏈也應發(fā)揮自身信任傳導優(yōu)勢，全面融入碳排放智能監(jiān)測、精準計量等服務體系，加強數(shù)據(jù)溯源與接入，提升對碳監(jiān)測、碳金融等功能的支撐。創(chuàng)新區(qū)塊鏈的雙碳服務解決方案，有效提升新型電力系統(tǒng)的環(huán)境效益。