基于区块链的电力用户交易系统
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English
2019年12月7日
基于区块链的电力用户交易系统
在高峰时段通过电力管控实现稳定的电力供给
富士通株式会社 (注1) （以下简称：富士通）与株式会社富士通研究所 (注2) （以下简称：富士通研究所）利用区块链技术开发了一个电力交易系统，可实现电力需求者（工厂、店铺等电力消费者）间不足和闲置电力的交易。
开发背景
为了推动无碳社会的向前发展，人们采取了各种措施，如引进使用可再生能源等。与此同时，DR（Demand Response，需求响应）也受到广泛关注,在DR中，电力公司与消费者通过合作来控制用电量。具体来说，在电力供应不足的高峰时段，通过向对节电做出贡献的消费者支付等价补偿金，来减少电力消耗，并使其保持在一个均衡状态。
在实际中，聚合器作为控制每个消费者节电量的中介，在收到电力公司的电力控制请求后，会为每一个消费者分配节电量。当节电量达到要求时，聚合器将从电力公司获得报酬，并根据每个消费者的节电量进行分配。然而，有些消费者在运行自家发电机时发电量不足，或耗电量突发性激增等，将导致消费者无法满足节电要求，因此会出现消费者无法获得报酬的情况。
为了实现无碳社会，提高DR的成功率（消费者满足节电要求并获得报酬的比例）、确保消费者加入DR后的投资效果，以及扩大参与人数都是非常重要的。
课题
目前，聚合器与各消费者通过一对一交互，进行节电量分配并确认是否达到节电要求。为了使消费者高概率地实现节电目标，当节电量不足时，迅速转移其他消费者的部分节电量进行交易是一种有效的解决办法，但DR还没有引入该种机制。
图1 消费者间进行电力交易的需求响应（DR）示意图
开发的技术
富士通研究所利用此前开发的区块链技术，研发出了一种交易系统。基于该系统，与聚合器签约的消费者可相互进行闲置电力的交易。
DR有时必须在短时间内做出响应，回答是否可以实现节电要求。此次，如图2所示，富士通研究所开发了一种可快速做出响应的技术。首先，根据交易系统中登记的销售订单计算可提供的电量总和，然后根据购买订单确定可购买电量并快速依次进行批准处理。另外，富士通研究所还成功研发出一种交易订单优化组合技术，这样在实施响应后，销售订单将被分配至已确定的购买订单，从而不造成浪费。
将由这两个阶段构成的电力交易技术（已申请专利）建立在区块链上，通过记录这些交易，可保证电力交易结果的透明性，并根据最终的买卖交易结果（电力的节电量）准确分配报酬。
基于该交易系统，即使要求的节电量很难实现，消费者也可根据自身的节电目标快速购买其他消费者的闲置电量进行电量补给，从而稳定地实现节电目标。
图2 消费者间进行电力转移交易的技术概要
效果
富士通与株式会社ENERES (注3)合作，在2018年夏季和冬季分两期对新系统进行了模拟实验。通过使用20个电力消费场所的实际记录，假设消费者间可以进行电力交易，得出的结果显示：与传统方法相比，DR的成功率最高可提升约40%。
基于该系统，可促进DR的普及，并为实现无碳社会做出贡献。
今后
富士通已加盟“RE100”（该组织的目标是：实现企业使用100%可再生能源电力），致力于实现无碳社会。作为其中一环，富士通将继续推进该系统在实际环境中的验证，目标实现其商业化。