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区块链和网状网物联技术怎样帮助建设智能电网
发布日期:2016-05-23 23:47
            区块链技术怎样帮助建设智能电网
现有电力设施存在安全隐患和电能浪费,尤其一些偏远地区停电是常事。利用区块链智能合约搭建新的电网成为可行的解决方案,目前主要有LO3公司在从事这方面工作;包括之前的微电网、邻居间在区块链上的电能交易都是新的尝试。美国公司Filament也在澳洲实施区块链技术和电力网状网络的结合,用点对点物联网来保证电力安全同时充分利用了现有网状网络闲置的容量。
晚上8点仍然炎热的澳大利亚偏远内陆,一根电线杆突然倒塌,这可急坏了William和OliviaMunroe。他们在维多利亚大沙漠边缘的旧金矿镇外围100英里的地方圈养了100头牛羊。夏天这里的温度时常飙升到华氏120度,孩子们要参加网上课程,这个家庭获取医疗急救服务的唯一途径也是互联网。面对各种空调、通讯和水源需求,家里的备用发电机显然撑不了多久。总之他们一家的生活完全依赖可靠的能源。
9小时前电力公司派了维修队查找倒了的电线杆;客户投诉时告知了事故位置,但是维修队还是花了一天多时间才检修好。同时Munroe一家和附近邻居、企业、机构一直没电、没通讯,带来诸多不便、经济损失和人身风险。对偏远地区的居民来说,停电可不只是影响正常生活,还是很危险的。因此为了把危险最小化,电力公司定期派工程队来检修电网。
想象一下,智能的电线杆该多安全、方便和实惠。可以报告运行状况,对故障采取相应措施。如果电线杆着火倒了,可以及时生成事故报告,并通知维修队带着适合的工具到确定地点。同时电线杆还可以将电力传输任务暂时分配给附近的电线杆,毕竟它们都属于同一个电网。这样电力公司也不需要花费相当高的现场检修成本,还可以尽快地恢复用电。
物联网的新软件和技术可以为现有的基础设施提供智能系统,例如可以为电网添加可以互相通讯的智能设备。想象一下搭建新的安全有弹性的网络,快速和相对低成本地提供更多服务和经济价值。
这个结构被称为网状网络——计算机和其他设备之间直接互连的网络。它们可以按照带宽、存储等网络特性来自动重新配置,因此不会损坏或中断。缺少廉价服务或渠道的社区可以用网状网络实现基本的连通。网状网络代替了传统的自上而下的组织、监管和控制模型;安全性和私密性更高,因为整个环节不需要中央组织的参与。
很多组织已经结合网状网络和区块链技术来解决复杂的基础设施问题。美国公司Filament在澳大利亚偏远地区的电线杆上进行所谓的“龙头”(taps)试验,这些“龙头”可以在10英里之内直接通讯;因为电线杆的间距一般大约是200英尺,故障电线杆上的动作探测器会通知200英尺外的电线杆;假设这个探测器故障,会按顺序通知10英里内的其他电线杆,然后通过120英里内最近的回程网络与公司通讯。
客户可以用手机、平板或计算机直接连接到设备,这个“龙头”包含了很多传感器——温度、湿度、光和声音,客户可以用这些传感器长期监测和分析电网状况。他们可以获取相关数据信息,并通过授权将数据通过区块链传输给其他用户——政府、广播员、电线杆制造商、环保部门。
Filament的商业模式包含三个参与方——Filament、客户和电力公司。Filament拥有硬件,它的设备一直监控电线杆和状况和信息交换,把传感器数据卖给数据集成商,然后再卖给电力公司。
电力公司按月支付监控设备费用,减少了公司现场检查的高昂成本。因为电线杆很少会倒塌,所以网状网络的通讯功能基本是闲置的。
Filament的创始人和首席执行官EricJennings说:
“因为Filament拥有设备,我们可以出售跨越整个澳洲的网络多余的容量,Filament可以与联邦快递合作”,联邦快递网点可以用网状网络进行通讯和追踪车辆来预计到达时间和故障情况。”
物联网应用依赖于一个账本——LedgerofThings。上万个智能电线杆通过传感器收集数据,并在其他设备、计算机、人之间传递数据,因此系统需要持续追踪所有信息以保障其可靠性,包括区分每个电线杆。
Jennings说:
“没有身份是不可能运行的,用于身份认证的区块链是物联网的核心,我们为每个设备设定独特的路线,然后把这个路线——身份存储在属于Filament的比特币区块链中;而且这个身份信息可以像比特币一样传输”。区块链还可以保证这些设备收到费用才会继续运行,没有区块链的支付网络,物联网不可能运行,而其中比特币是通用的交易语言。”
现在把电线杆想象成电网的数字化节点,组成全新的点对点电力生产和分配模式。
大多数北美城区业主、企业、政府其其他组织以管制价格从受监管的电力公司获得电力。当地电力公司把多与电力以批发价出售,往往存在很大损失。那些购买电力的消费者却仍要通过电力公司以零售价购买邻居生产的可持续能源。
LO3能源的联合创始人兼主席LawrenceOrsini说:
“电力公司目前的指挥和控制系统中很多人其实都是电网的运行者,但是新的网络中每个人都可以将电网设计成自动运行。这个网络变得更有韧性,因为电网中所有资产都帮助维护和运行”。这是点对点物联网,资产管理加入了智能合约等新的元素。如果火灾烧毁了变电站或者飓风摧毁了输电塔,电网会迅速反应,自动寻找新的线路,防止大面积停电。”
当地电力自给自足的模式显然要优于电力公司的规模化模式,后者将电能大距离的传输,造成电力浪费。LO3能源(LO3Energy)与当地电力公司、社区领导和技术公司合作搭建市场,邻居之间可以互相买卖能源。
随着当地可再生能源的增加,互联网在挑战着受监管的电力公司供电模式。尽管电力公司认为现在的基础设施(智能电网)还是有利的,连接微电网会创造全新的能源模式。
 
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