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Grid+ | 能源市场的未来

Original 2017-07-24 Alex Miller 以太坊爱好者

ConsenSys 在能源行业中已经很长时间了，过去几年，我们一直在开展某些项目（交互式网格、co-tricity、还有一些由于 NDAs 我们无法公布的项目）。在过去九个月中，我们努力（半秘密）开发一个我们认为能够对能源市场运作方式进行革新的体系。我们正在创建 Grid+：分布式电力供应、和建立在以太坊公网上可以注册和支付的市场。注册客户可以使用我们的网络实时结算付款，通过将用户代理推向边缘（我们相信它属于这种），大大降低了风险和行政成本。最好的情况是：我们的网络可以构建在现有电网之上。

我们正在开发一个更有效率的电力供应商，我们希望借此机会介绍自己，分享我们对未来能源市场的长期愿景。按照现在的情况，未来需要更多的电池。

我们为什么需要电池？

光伏（PV）电池的安装数量达到空前程度（PV 没有电池也能正常工作），主要是由于成本下降。我们认为分布式太阳能发电将很快成为世界上许多地区最具成本效益的发电手段。这个期望的主要原因是长距离传输中存在大量能量损失。你的电费约 38％用来支付传输过程中的基础设施和损失。将电力从屋顶转移到冰箱，比从 150 英里远的发电厂拉出来的效率要高得多。所以，虽然在实施光伏发电的前期投资是巨大的，但随着时间的推移，它们是为自己付费。

虽然我们欢迎更多的可再生能源，但不幸的事实是高光伏渗透率会给电网造成问题。考虑一下 2017 年 4 月 17 日加利福尼亚电力负荷的时间序列图：

你会注意到加利福尼亚在增加可再生能源方面相当成功。然而，这里有些东西看起来不太好。有几个重要的细节需要考虑：

虽然风力在 24 小时内是相对一致的，但任何给定一天都会发生很大变化，这必须由电网上的其他发电机来补偿。
太阳能（显然）只存在于白天。然而，这张图表显示了整个 24 小时窗口的平均分布。事实上，由于云层覆盖，任何地点的太阳能供应都呈间歇性。瞬时生产的失误会导致巨大的压力，以及面临其他电网参与者补偿带来的技术挑战。
当太阳下山，太阳能生产减弱，以碳为基础的发电厂需要增加 50%，而且预计将迅速发展，因为终端用户已经习惯了无限的能源需求。这不仅昂贵和困难，它还会导致大量的能源浪费。
直到生成满足负载时，将光伏叠加到网格上才有用。过去，我们不想要更多的太阳能，因为这会给电网带来超电压，这是一个完全不同的问题。在这个点上，网格参与者需要消耗掉能源，不然就有破坏电网基础设施的风险。

那么我们为什么不能用电池来存储太阳能呢？由于理性参与者在低供给（高价格）时会卖出电力，这将纠正生产失误。最终结果将是一天的供应趋于平稳，而且缓解太阳能生产的固有干扰。

低效率的市场

不幸的是，大多数地方的顾客没有动力储存电力。你会问为什么？因为电网网格还 46 32343 46 14988 0 0 3722 0 0:00:08 0:00:04 0:00:04 3721不够智能。他们会以同样的价格回购卖给你的电力。所以 24/7/365 价格总是相同的（在大多数地区）。那么，为什么你要花 5000 美元在电池上储存能量呢？理性的市场参与者不会。

幸运的是，电网意识到了这一点，他们一直在静静地增加必要的基础设施，使高效市场成为现实。你家里有“智能电表”吗？很好！只需等待你的实用程序引入“使用时间定价”（就是它听起来的意思），你就可以在我们的系统上交易能源了。现实来说，我们期望这种定价模式在未来几年慢慢渗透到先进的城市，然后在全球范围内起飞。我们确实处在全球电网转换的拐点，因为公用事业根本无法继续以目前的速度增加太阳能渗透率。此外，过去一年中我们谈到的几乎每项公用事业都会分配资金来解决这个问题。

智能电池群

我们的系统通过将智能电池联网，作为网格上的独立主体，广义来说我们认为这些主体为“代理人”（不需要电池），但是现在可以让我们更关注电池。该网络有两个电池或二百万个电池的功能都是相同的（目前我们一个试点中有四个网络电池）。需要注意的是，我们是使用现有的网格基础设施来设计的。而微电网是很好的，我们相信，通过设计一个更有效的记账系统，我们可以从现有的电缆中挤出相当多的效率。这很容易适用于先前讨论过的有效市场。如果电网有太多能源，你可以预计价格会很低。电池会自然而然地为廉价能源充电，等到价格上涨再卖出。由于系统上有许多参与者，人们会希望网格负载得到显著的平滑，在一天内调整总负荷，保持电网在安全范围内运行。

开发 Grid+ 路线图

由于种种原因，我们最近才开始公开谈论 Grid+。这是我最近在莱斯大学关于我们当前技术架构的一次演讲。

尽管本文中我们关注地是最终系统，但 Grid+ 将采取几个步骤来实现。我们有一个较长的路线图，我们认为有必要将以太坊带进能源供应商的世界，我们计划在未来几个月内公布路线图。我们想向社区表明，以太坊公网将会渗透到目前还看不到的行业，也许它会比一些人想象的更快发生。我们相信 Grid+ 是把以太坊现实到世界中最早的公司之一，我们为这段历程感到兴奋。