Eloncity,用区块链挖掘能源互联

  • 2018-7-3 0:05
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  • 行业要闻,区块链

在被广泛提及的第三次能源革命中,「电」被认为是终端消费的主导能源。



第三次能源革命带来的显著意义,并不是人类发现了更高能量密度的新型能源。而是通过更分散、更易获得的自然能,开发出不同的电力来源,提升能源能效,实现电能的深度变革性应用。



区块链电力项目 Eloncity 从入局开始,就期待催生出更广域的可再生能源社区微电网,通过大幅系统效率的提升,实现真正的能源互联,平衡本地供需,达成可再生能源 100% 供应的愿景目标。



在这轮由高碳能源通往可再生能源的途中,技术探索不仅能让地球变得更清洁,还将大幅提高整体能源系统的效率。在接下来的生活场景中,汇集并合理应用分散的「可再生能源」将成为普遍现象。高功率设备及电器的应用也会更加深入、广泛。

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美国电力产能结构变化示意图,来自美国能源信息署 EIA 2018 年度能源展望及环境影响评估



Eloncity 是一个基于高效率储能系统,通过智能网络部署,为社区微型智能电网,灵活提供可再生能源电力的储能和输配;在网内实现互助供给,进行智能交易调度,让供需自行平衡的新型电力技术解决方案。



纵观全球电力产业的百余年发展历程,历经分布式供电到大规模集中式供电,如今又开始向分布式供电演变。这背后的规律是经济成本和需求变化。而这正是 Eloncity 的机遇。


集中式供电模式越来越不“经济”

作为普通用电者需要了解,全球对电力的需求将更加深入而广泛。无论身在何处,如果仅仅依赖集中式供电系统,那电费作为一项基本支出在家庭支出中的占比将不可避免地被继续推高。区别只是时间早晚问题。



在集中供电模式下,电力消费者支付的电费,包含能源「电」费和输配能源「电」的服务费。其中服务费远远超过能源费。



集中供电,虽然实现了电力的大规模普及,却拥有高成本、高损耗的弊端。现行集中式供电系统遵循的「供需瞬时平衡」原则,要求电量超发才能保障可靠性用电。而电力在输配的过程中,由于现行技术缺陷会产生高昂的变电成本和输电损耗成本。



如果仅依靠集中式供电模式,社会生产对「电」的需求越广泛,就需要更多的高能耗发电设施,以及提供服务的输电、变电、配电设施。无论对政府、社会、电力相关企业,还是终端的电力消费者来说,都不可避免需要为此承担巨额支出,来应对设施投入和超高的服务成本。这一切都让集中式供电在未来的生产生活中显得越来越不经济。



包括中国、美国等能源消耗大国在内,都力推通过安装智能电表用于执行峰谷电价。然而基于集中式供电系统推行的智能电表,并不能给消费者带来真正的好处,只是更「方便」地将自身损耗的成本摊给了电力消费者。



2010年起,全美各大售电公司在全境多地推广安装了超过200万块智能电表。结果安装了智能电表的家庭电力消费者发现,电费月月飙升。因此在多个州引发了居民集体诉讼,控告电力公司通过智能电表实施剥削。

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在上图中可以看到,美国一户电力消费者的月电费账单中,输配电的费用几乎是用电费的两倍



上海近年来大规模推广智能电表后亦然,更换了智能电表后的上海居民发现,每月的电费开始翻倍了。



政府主导的售电侧电改只能治标不治本。早在 2006 年,诺贝尔经济学奖得主梯若尔(Jean Tirole)和著名电力经济学家乔思科(Paul L. Joskow)就从机理上解释了「为什么零售市场竞争化改革不会带来改革红利,相反还会阻碍发电市场的改革红利对国民经济的反哺。」



传统的集中式监管和第三方的介入,妨碍了电力消费者真正需要的高效率和低成本。针对传统现行电力输配系统进行技术改造,只会进一步拉高电力服务的费用。2014 年针对美国德州电改的研究显示,地区售电市场的市场集中度降低了,竞争水平却没有增高。电改地区的定价模式依然维持垄断定价模式,电改地区电价不断上涨。实证分析还证实,由于缺乏针对电力用户的行为分析和智能调节电力供需平衡的定价手段,发电侧改革挖掘的红利大多被售电公司获得,而没有造福工商业用电者和居民。



况且世界多数主要国家已将「发展可再生能源、节能减排」作为提升下一阶段国家竞争力的重要手段。以德国为例,德国正逐步展开关停核电、废弃火力发电厂、对分布式可再生能源发电者实施高补贴,并要求「公用企业」为可再生能源发电提供免费配电服务等行动。德国相关机构预测,在这一轮政府调控的过程中,传统电力企业的应对压力,很有可能导致依靠大电网供电的用户,面临阶段性缺电、电力供应不稳定以及电价飞涨的状况。



就在7月2日,中国国家发改委也颁布了关于创新和完善绿色发展价格机制的意见。意见中指出,要用价格信号引导电力的削峰填谷,加大峰谷电价的实施力度,引导电力用户错峰用电,并通过电价差和辅助服务补偿,来促进储能发展。用较高的电价来淘汰落后产能。并对环保绿色用电执行部分电费减免。



过去近百年,集中式供电带来的电力普及效益和经济效益功不可没。但在消费者意识觉醒,追求高效率、低成本的前提下,中心化的集中式供电模式已不符合未来的能源发展要求。全球供电方式已呈现由集中式向分布式回流的大势。


分布式可再生能源的大势源于需求驱动

社会生产进入信息化时代,对用电量的需求不仅大大增加,还对智能用电产生了多种精细化要求。日常经济生活中,人们需要分布式可再生能源供应的场景越来越多:如以电动车为代表的移动电源需求暴增,以智能住宅为卖点的优质新建社区势头旺盛。



信息化程度越来越高的工业/能源用户,出于系统安全、高效节能等原因,对供电方式也有着愈趋独立和订制化的需求。如苹果公司在北卡罗莱纳州建立了实现 100% 分布式可再生能源供电的大型数据中心。此前,Google 和 Facebook 也对自己的数据中心供电系统进行了大规模的针对性改造。

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Apple 在美国北卡罗莱纳州建立实现 100% 分布式可再生能源供电的大型数据中心,图为其太阳能农场



在面临极端天气、自然灾害甚至人为因素等时,集中式供电在用电安全保障方面暴露出来的弊端越来越令人警惕。



2008 年 1 月,中国南方大部分地区遭遇极端凝冻天气,输变电设施大规模受损。不仅受灾地区大面积断电十余天,输电中断还导致全国 17 个省(直辖市、自治区)拉闸限电。据电监会消息,当时全国最大电力缺口接近 4000 万千瓦,电煤也一度紧缺。在反思中,中国电力部门开始重新审视能源结构和电网标准,由主干大电网,开始向地区小电网、分布式可再生能源发电、就地供电倾斜。



生产生活需求场景、自然环境状况不断发生变化,让眼下发生在电力领域的众多变革,由过去的「供给方发起」转移到了「需求侧驱动」。



以电力消费者为主导的变革正如火如荼,传统电力企业的既有系统无法管理越来越复杂的交易请求,更难以满足监管方和电力用户对能源供应安全和分布式可再生能源接入的旺盛需求。


分布式能实现能源价值的重塑

在可再生能源的技术探索未呈现出高经济价值的时候,人类的远虑就敌不过眼前的利益。社会生产没有进入信息时代,人类对用电就不会产生精细化需求。这使得依靠大规模高碳能源发电、集中式供电的传统电力系统,凭借粗放管理和粗糙价格差异来应对电力调度,就能满足社会需求,长期保持寡头垄断。



如今,电力需求的格局已然发生变化。依靠传统集中式供电的电力企业,从控制成本还是满足用电综合需求的角度,正在逐渐失去独断支撑能力。



信息时代的电力消费者在能源领域的消费意识正在觉醒。持续高涨的精细化智能用电需求,呼唤更多的分布式可再生能源项目落地,分布式可再生能源为电力消费者带来的经济效益也正在显现。



目前,可再生能源的获取成本越来越低,储能技术已趋于成熟。储能设备的价格正在持续降低。在可预见的将来,可再生能源的技术和经济性都将达到与常规能源相当的水平。



电力电子技术、信息技术、智能能量管理技术的不断发展融合,能为电力用户提升用电效率、降低用电成本提供了可靠的技术保障。加上新诞生的区块链技术推动的利益共享,一系列的科技联动,将帮助以 Eloncity 为代表的,倡导以分布式可再生能源智能实现供需平衡的先进电力项目,获得可见的高成长性,进一步完成对能源体系的价值重塑。

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Eloncity 新型电力技术解决方案的核心竞争力

Eloncity 新型电力技术解决方案,将可再生能源的生产和消费结合在一起,生产的电力首先满足本地用户的需要,富余部分提供给邻近用户。将多种能源资源和用户需求进行优化整合,实现网内的实时电价与智能用电,达到资源利用的最大化。对网内电力用户的行为进行分析,动态平衡「电力供需」,显现实时电价,帮助用户掌握自己的用电习惯,让用电者根据电价变动调整用电行为,灵活经济地储电、按需分配用电。这正是 Eloncity 给电力用户带来的主要服务体验。



但能够保障系统合理、稳定运转,并真正发挥智能调节电力供需平衡的作用,不仅需要对电力技术有着丰富经验和理解,还需要强大的网络信息技术管理运算能力。



Eloncity 创始人厉建宇(Andy Li),是一位网络专家。致力于用网络边缘的智能系统来改变人类对传统的电力输配网络的依赖。他曾任 ChinaCache 首席技术官,阿里云计算研究员。在全球超级数据中心配电使用方面,他首推直流配电网络,以提升数据中心的用电效率。目前,其所倡导的「数据中心直流化」概念已成为业内趋势。在美国思科工作的12年经验累积中,厉建宇精通流量工程,对网络智能边缘化的问题有深入研究,认为其比骨干网络更为高效。他在 2014 年成立的 POMCube 公司,以研发云计算控制的高效率储能系统为核心。2018 年,厉建宇创立 Eloncity 公司,希望将区块链技术运用于可再生电力能源的改造,让更多的人能够更便捷、更有经济驱动力地使用可再生电力能源。

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Eloncity 创始人厉建宇 Andy Li,希望将区块链技术运用于可再生电力能源的改造,用网络边缘的智能系统来改变人类对传统的电力输配网络的依赖



微型智能电网自身就是功能齐全的局域性能源网络,融合了分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置。其中,分布式储能系统要基于信息化、实现可变控制粒度。此外还需要一个面向信息与离散化能量高效传输的能量路由器,将分布式储电系统进一步网络化、同信息系统紧密耦合起来,实现能量、计算、存储的一体化调度。基于分布式储电系统和能量路由器,建立起「分布式能量和信息一体化」管控平台,才能实现系统内部的能量和信息的双向流动。提升电力用户的体验效果及整体系统的能效。



Eloncity 的输供电解决方案包含:

  • 在用户场所部署的、Eloncity 独有的智能联网电池能量储存系统(BESS),以协调当地的电力供需。
  • 基于客户场所或者社区选址的可自动优化的能源路由器,配备智能联网电池能量储存系统(BESS)的太阳能光伏设施,可以满足几乎所有的本地电力需求。
  • 一个社区直流电源网络,通过最大限度地减少重复的交流电-直流电-交流电转换造成的损失以更高效地使用可再生直流电力。



把本地直流电网、DCBus 调度程序和智能联网电池能量储存系统结合在一起,将消除昂贵的辅助服务需求,同时消除变电损失。这些技术创新最终都旨在降低向消费者输送电力的成本。



Eloncity团队 一直与全球合作伙伴联合开发对于 Eloncity 模式至关重要的构建技术。各方的精诚合作最终创造并且商业化了智能联网电池能量储存系统(BESS);能源管理软件;直流电应用和客户选址的可再生能源发电机。这些构建技术已经成功部署了数百幢建筑物,实现了能源的自给自足。



Eloncity 相信,利用不断发展的电池储能技术、光伏列阵、小型风力发电机以及在社区环境中可以获取的可再生燃料作为能源,部署出的新型电力基础设施,将帮助越来越多的社区建立起去中心化的微型智能电网,平衡本地可再生能源的供需。将这些区域性的电力网络进行智能连接,就能够形成城市级别的供需平衡。


Eloncity 模式的经济共享生态

Eloncity 新型电力技术解决方案将带来一种全新的、以社区为中心的分布式可再生能源供给模式。为了实现 Eloncity 模式的普惠愿景,Eloncity 将提供一个免授权金的能源网络协议(ECTP),将 Eloncity 电网基础协议分散到更多社区微型智能电网中,以便更多的区域性电力网络能够借由高效的能源交换达到能源的自给自足。



该协议的核心是基于区块链的交易系统,通过 AI 算法实时建议网内的公平交易价格。通过 Eloncity 所发行的加密代币 ECT,完成动态定价和实时电力的交易。此外,ECT 内在价值还将通过 Eloncity 自有的电力存储设备来体现。



购买与协议兼容的家用储能设备(如 POMCube NetZero)的用户,通过设备进行储能和交易的过程,都有可能获得 ECT 代币。ECT 还将用于补贴和推动循环贷款,用来激励社区支持 Eloncity 的能源网络协议,进一步降低储能设备的成本,推动 Eloncity 模式在更多地区落地。



此外,区块链平台使得 Eloncity 社区能够建立一份可审计的记录,用以追踪社区中所发电的来源,确保发电来源是无温室气体或非化石燃料。发电源的可审计跟踪对于基于发电来源进行电力评估至关重要,并且还可以监测社区在脱碳方面的进展。



创始人厉建宇认为,基于共享和共识的区块链技术对于构建协作分散的可再生能源未来至关重要。区块链领域的经济通证将成为一种有效的催化剂,促进电力消费者、电力产品和服务的提供商、电力技术提供商、金融合作伙伴,地方政府、公共机构和更多的利益相关者都能加入进来共享利益,从而实现更安全、更清洁,由更具备经济效益的可再生能源所支撑的共享能源未来。Eloncity 期望清洁可再生的电力会成为地球「一次能源」的最主要来源。



关于 Eloncity 的清洁电力能源改造计划的更多内容,以及白皮书下载,请观看:

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