本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

為促進(jìn)全球溫室氣體減排，減少全球二氧化碳排放，在全球范圍內(nèi)形成了一種將碳排放權(quán)作為商品進(jìn)行交易的形式，這種形式簡(jiǎn)稱碳交易。進(jìn)行碳交易的最終目的是為了督促企業(yè)通過(guò)節(jié)能和改進(jìn)工藝等措施減少溫室氣體的排放，即通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制來(lái)優(yōu)化碳排放配置。通過(guò)這種形式既能應(yīng)對(duì)氣候變化的嚴(yán)峻形勢(shì)和低碳陷阱，增強(qiáng)我國(guó)在碳交易市場(chǎng)中的議價(jià)能力，又能轉(zhuǎn)變政府職能，實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理，激發(fā)企業(yè)、公眾參與環(huán)境管理，在成本最低的情況下獲得最大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效果。同時(shí),碳排放權(quán)交易制度的建立和實(shí)施，將提升能源的利用效率，有利于低碳經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)碳資源的最優(yōu)配置和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的全面可持續(xù)發(fā)展。

光伏產(chǎn)業(yè)作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，受到越來(lái)越多的關(guān)注。由于地面光伏電站指標(biāo)已經(jīng)用完，到2020年以前，光伏增長(zhǎng)將主要以屋頂分布式光伏電站為主，且屆時(shí)分布式光伏電站的量將達(dá)到60GW。但由于屋頂分布式光伏電站單體容量小且比較分散，而減排量核查與核證費(fèi)用較高，從而導(dǎo)致大量屋頂分布式電站(包括農(nóng)村戶用光伏電站)不能參與碳交易，造成資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易系統(tǒng)以解決現(xiàn)有技術(shù)中分布式光伏參與碳交易難度大的問(wèn)題；本發(fā)明的目的還在于提供一種對(duì)上述系統(tǒng)中的分布式光伏計(jì)量與碳交易的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易方法采用以下技術(shù)方案：

區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易方法，包括以下步驟：第一步，建立包括運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)、投資人工作站節(jié)點(diǎn)和碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)的區(qū)塊鏈模塊，區(qū)塊鏈模塊中的各節(jié)點(diǎn)能共享所有節(jié)點(diǎn)中的帳單信息；第二步，采集各分布式光伏組件的發(fā)電量并將發(fā)電量處理成分布式帳單；第三步，通過(guò)運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)接收本區(qū)域的分布式帳單，分布式帳單通過(guò)碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)參與碳交易，交易收益通過(guò)投資人工作站節(jié)點(diǎn)投放至投資人。

分布式帳單通過(guò)塑料光纖傳送至運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)。

所述第二步具體包括以下步驟，步驟201，使用直流表計(jì)收集各分布式光伏組件的發(fā)電量；步驟202，使用區(qū)塊鏈技術(shù)將發(fā)電量處理成包括投資人信息、發(fā)電量信息、發(fā)電時(shí)間信息在內(nèi)的分布式帳單。

所述第三步具體包括以下步驟，步驟301，運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)接收分布式賬單并對(duì)其進(jìn)行整理、合并、加密簽名而形成區(qū)塊綠證；步驟302，將區(qū)塊綠證信息向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)布；步驟303，綠證在碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)參與碳交易；步驟304，投資人工作站節(jié)點(diǎn)將碳交易收益轉(zhuǎn)給分布式光伏投資人。

所述區(qū)塊鏈模塊還包括供普通用戶查看分布式帳單及區(qū)塊綠證信息的通用工作站節(jié)點(diǎn)和/或供需要購(gòu)買碳指標(biāo)的用戶購(gòu)買碳指標(biāo)的碳指標(biāo)購(gòu)買者節(jié)點(diǎn)和/或供監(jiān)管人員監(jiān)視、抽查分布式光伏發(fā)電量的計(jì)量信息的監(jiān)管機(jī)構(gòu)工作站節(jié)點(diǎn)。

區(qū)塊鏈模塊中各節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)廣域的互聯(lián)網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)信息共享。

本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易系統(tǒng)采用以下技術(shù)方案：

區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易系統(tǒng)，包括具有運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)、投資人工作站節(jié)點(diǎn)和碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)的區(qū)塊鏈模塊，還包括與分布式光伏組件的電流輸出口電連接以采集各分布式光伏組件發(fā)電量的電量計(jì)量裝置及與電量計(jì)量裝置連接以將采集到的發(fā)電量轉(zhuǎn)變成分布式帳單的區(qū)塊鏈智能裝置，區(qū)塊鏈智能裝置與所述運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)連接。

所述區(qū)塊鏈智能裝置與運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)塑料光纖連接。

所述電量計(jì)量裝置為直流表計(jì)。

所述區(qū)塊鏈模塊還包括通用工作站節(jié)點(diǎn)和/或碳指標(biāo)購(gòu)買者節(jié)點(diǎn)和/或監(jiān)管機(jī)構(gòu)工作站節(jié)點(diǎn)。

所述區(qū)塊鏈模塊中各節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)廣域的互聯(lián)網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)信息共享。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明單獨(dú)采集各分布式光伏組件的發(fā)電量并將發(fā)電量處理成分布式帳單，再將分布式帳單送至運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)，與運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)共處于同一區(qū)塊鏈模塊中的投資人工作站節(jié)點(diǎn)和碳交易工作站節(jié)點(diǎn)之間可共享各節(jié)點(diǎn)中的信息，所以可通過(guò)碳交易工作站節(jié)點(diǎn)對(duì)分布式帳單進(jìn)行碳交易，并將交易收益通過(guò)投資人工作站節(jié)點(diǎn)投放至投資人。所以本發(fā)明方便、快速地實(shí)現(xiàn)了分布式光伏發(fā)電量的碳交易，使得碳資產(chǎn)獲得開(kāi)發(fā)，享有原來(lái)不可能得到的收益。區(qū)塊鏈模塊更是能夠使得分布式光伏的整個(gè)交易過(guò)程程序化繁為簡(jiǎn)、提高交易過(guò)程安全性、降低交易成本和核查成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易方法的原理圖如圖1所示，包括以下步驟：

第一步，建立包括運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)、投資人工作站節(jié)點(diǎn)和碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)的區(qū)塊鏈模塊，區(qū)塊鏈模塊中的各節(jié)點(diǎn)能共享所有節(jié)點(diǎn)中的帳單信息；

在第一步中建立的區(qū)塊鏈模塊中，還可以建立其他的外圍節(jié)點(diǎn)。比如供監(jiān)管機(jī)構(gòu)隨時(shí)監(jiān)視、抽查分布式光伏發(fā)電量的計(jì)量信息和碳交易的交易信息的監(jiān)管機(jī)構(gòu)工作站節(jié)點(diǎn)，以做到實(shí)時(shí)交易、實(shí)時(shí)監(jiān)管；或是便于各種用戶查看分布式光伏發(fā)電量的計(jì)量信息和碳交易的交易信息的通用工作站節(jié)點(diǎn)及；或是便于需要購(gòu)買碳指標(biāo)的用戶通過(guò)區(qū)塊鏈模塊向特定投資人購(gòu)買碳指標(biāo)的碳指標(biāo)購(gòu)買點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。在其他實(shí)施例中，上述外圍節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)或多個(gè)均可省去。

第二步，采集各分布式光伏組件的發(fā)電量并將發(fā)電量處理成分布式帳單；

第二步又具體包括以下步驟：步驟201，使用直流表計(jì)收集各分布式光伏組件的發(fā)電量；步驟202，使用區(qū)塊鏈技術(shù)將發(fā)電量處理成包括投資人信息、發(fā)電量信息、發(fā)電時(shí)間信息在內(nèi)的分布式帳單。

使用直流表計(jì)收集發(fā)電量具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于光伏組件所發(fā)電能均為可直接使用直流表計(jì)進(jìn)行測(cè)量的直流電，比起現(xiàn)有技術(shù)中先將直流電逆變成交流電，再使用交流表計(jì)進(jìn)行測(cè)量的方式，有效避免了逆變過(guò)程中的電能損耗，使得測(cè)量結(jié)果更為真實(shí)可靠。

由于區(qū)塊鏈具有去中心、高可信、不能篡改、實(shí)時(shí)同步更新的特性，所以使用區(qū)塊鏈技術(shù)處理成的分布式帳單更具有公信力。

在第二步中，為了使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，在直流表計(jì)上設(shè)置有集成有區(qū)塊鏈模塊的區(qū)塊鏈智能裝置，區(qū)塊鏈智能裝置與直流表計(jì)的用于輸出發(fā)電量的輸出口連接。

第三步，通過(guò)運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)接收本區(qū)域的分布式帳單，分布式帳單通過(guò)碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)參與碳交易，交易收益通過(guò)投資人工作站節(jié)點(diǎn)投放至投資人。

第三步包括以下具體步驟：步驟301，運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)接收分布式賬單并對(duì)其進(jìn)行整理、合并、加密簽名而形成區(qū)塊綠證；步驟302，將區(qū)塊綠證信息向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)布；步驟303，綠證在碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)參與碳交易；步驟304，投資人工作站節(jié)點(diǎn)將碳交易收益轉(zhuǎn)給分布式光伏投資人。

在步驟301中，使用塑料光纖作為計(jì)量通信介質(zhì)將分布式帳單傳送至運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)。相比于雙絞線通信介質(zhì)，塑料光纖具有以下優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低、速度快、抗干擾能力強(qiáng)。同時(shí)，在本實(shí)施例中，運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)設(shè)有多個(gè)，分別用于接收不同區(qū)域內(nèi)的分布式帳單。

使用本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易方法的具體方法如下：底層的“分布式光伏直流表計(jì)及區(qū)塊鏈智能裝置”每日定時(shí)產(chǎn)生光伏發(fā)電量計(jì)量數(shù)據(jù)，經(jīng)裝置的區(qū)塊鏈模塊處理后，形成分布式賬單，并上傳到運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)；運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)將賬單合并打包后，形成較大的綠證，發(fā)布到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；該綠證在碳交易所節(jié)點(diǎn)參加碳交易，并記錄交易信息；碳交易收益通過(guò)投資人管理工作站節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)賬給分布式光伏投資人；監(jiān)管機(jī)構(gòu)可隨時(shí)監(jiān)視、抽查分布式光伏發(fā)電量的計(jì)量信息，和碳交易的交易信息，做到實(shí)時(shí)交易、實(shí)時(shí)監(jiān)管；通用工作站節(jié)點(diǎn)便于各種用戶查看分布式光伏發(fā)電量的計(jì)量信息和碳交易的交易信息；碳指標(biāo)購(gòu)買點(diǎn)節(jié)點(diǎn)便于需要購(gòu)買碳指標(biāo)的用戶通過(guò)區(qū)塊鏈模塊向特定投資人購(gòu)買碳指標(biāo)。

本發(fā)明的區(qū)塊鏈分布式光伏計(jì)量與碳交易系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括其中各節(jié)點(diǎn)之間能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享的區(qū)塊鏈模塊、用于計(jì)量各分布式光伏組件發(fā)電量信息的直流表計(jì)及用于將發(fā)電量信息處理成區(qū)塊鏈智能裝置。

區(qū)塊鏈模塊包括運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)、投資人工作站節(jié)點(diǎn)、碳交易所工作站節(jié)點(diǎn)、通用工作站節(jié)點(diǎn)、碳指標(biāo)購(gòu)買者節(jié)點(diǎn)和、監(jiān)管機(jī)構(gòu)工作站節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)廣域的互聯(lián)網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)信息共享。直流表計(jì)與分布式光伏組件的電流輸出口電連接，區(qū)塊鏈智能裝置通過(guò)塑料光纖與直流表計(jì)連接，區(qū)塊鏈智能裝置與所述運(yùn)營(yíng)管理工作站節(jié)點(diǎn)連接。

在其他實(shí)施例中，直流表計(jì)還可以被交流表計(jì)等其他可計(jì)量光伏發(fā)電組件發(fā)電量的電量計(jì)量裝置代替；區(qū)塊鏈模塊中的通用工作站節(jié)點(diǎn)、碳指標(biāo)購(gòu)買者節(jié)點(diǎn)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)工作站節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)均可省去。