Page 203 - 能源互联网背景下电力技术分析

第五章 基于能源互联网的关键技术研究

全机制主要包括身份认证与访问控制、数据通信安全、隐私保护和行业规范等 4
方面，其他领域技术主要包括大数据、人工智能、经济学与博弈论和 5G 技术等
4方面。接下来本节将从这4个方向出发，分析当前能源区块链的发展现状和问题，

以及探讨各技术领域下一步的研究趋势。

三、能源区块链中的共识机制

基于分布式的特性，能源互联网经历了从最初的中心化系统到去中心化系统

的发展，根据特征性场景针对性设计，又衍生出微电网、区域能源互联网等能源
网络。区块链作为分布式账本，与能源互联网分散化的拓扑结构高度契合，各能
源主体可通过共识机制来保证能源交易数据的一致性。
共识机制作为区块链技术的一部分，也符合能源互联网的发展脉络。目前基

于区块链的能源项目研究所采用的共识机制主要包括 PoW、PoS、DPoS 和 PBFT
等几种，以及在其基础上改进的共识机制。针对能源互联网的发展，目前共识机
制按相关研究可主要分为 3 个阶段 : 一是针对能源互联网去中心化的特征，采用
PoW、PoS、DPoS 等通用性的共识机制，保证了各能源节点中交易数据的一致性；

二是针对电网特性，采用 PBFT 及其改进的共识机制，在抵抗拜占庭攻击的同时，
提高了共识效率；三是针对不同的能源网络场景，制定针对性共识机制，以保证
能源交易的共识效率和存储准确性。
（一）PoW

在能源区块链中共识机制研究的第 1 阶段，共识机制的重点在于保证分布
式场景中节点数据的一致性，多采用通用性的共识机制。例如：龙洋洋等采用
PoW 共识能源交易数据，保证各节点记账的平等性和节点数据的一致性，但是
PoW 耗费大量算力，造成能耗问题。针对 PoW 的能耗问题，部分研究通过转移

算力计算目标或减少共识节点的方式来解决，前者未获得记账权的节点依旧会消
耗大量算力，并没有从根本上解决 PoW 的能耗问题 ; 后者降低了系统的去中心
化程度，少数节点保存能源交易数据，不适用于未来特定能源网络的场景。
（二）PoS 与 DPoS

针对 PoW 的能耗问题，部分研究采用 PoS 共识机制来解决。例如：佘维等
基于 PoS 提出了 ESCA、ETCA 和 EICA 这 3 种共识机制，分别对应存储 3 种不
同能源交易数据的区块链；佘维等基于 PoS 将交易量和交易金额作为“权益”代

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