评论文章

前面。第一版。科学。,27 September 2022
秒。网络和通信
卷4 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fcomp.2022.1008504

点对点能源交易调查当地社区:挑战,应用程序和支持技术

Adnan纳迪姆 ^*

计算机和信息系统的教师,伊斯兰Madinah大学Madinah,沙特阿拉伯

电力资源在发展中国家,仍然是一个高度要求especifically在农村地区。当地社区在发展中国家现在专注于使用太阳能和生成自己的电力交易获得的能源供应商。点对点级别的能源交易是一种新的范例。它允许客户贡献能源电网和电力生产和供应公司。在本文中,我们探讨能源交易支持技术,他们的应用程序,挑战,和福利从各个方面当地社区。我们分析区块链和物联网技术如何帮助客户层面的能源交易从最近的研究建议。我们也提出我们的最近的研究在分析能源交易的实现技术和未来的发展方向。

1。介绍

许多发展中国家都无法满足日益增长的电力需求,especifically农村地区遭受电力短缺(Shrestha et al ., 2019)。根据世界银行的调查,银行(2019)有关全球电表明大约22.5%的农村和城市人口的3%在世界各地仍然没有电。从官方考虑到缺乏电力供应商和可用性可再生能源如太阳能系统,点对点的概念出现了能源交易在过去3 - 4年。人不仅是使用太阳能系统来满足他们的需求,也为访问本地电网电力交易或电力供应商。这些可再生能源(RES),太阳能电池板和风力涡轮机等环保、经济。

分布式能源的概念(DER)网络扮演了催化剂的角色在点对点能源交易。DER由网络能源来源分布、存储、负载管理。这些DER系统进一步成熟和被称为对等分布式能源交易(P2P相同),其组件包括可再生能源生产国(产消者),消费者,和分布式能源管理系统。根据国际可再生能源机构(IREA), P2P能源交易将在这个领域创新和有一个光明的未来Irena, 2020 c)。P2P精细的可接受性改善了由于区块链和物联网等先进技术(物联网)。这是支持的每个阶段的过程(Mengelkamp) et al ., 2018)。P2P侦破允许能量交换的同龄人在一个分布式的方式是其他同行或能源供应商企业。这种交流也能帮助发展中国家的农村地区,那里没有电从中央供应商。村里的农民可以产生电力使用太阳能电池板和风力涡轮机不仅满足他们的需求,还与附近地区的贸易。

技术的进步使得P2P等的实现。首先,改进了现有技术等实用销售电池背后的米,现有工厂的灵活性,并可再生mini-grids的出现,和超级电网。然后,区块链,物联网技术与人工智能的出现。遗传特征等区块链技术的分布式分类帐,透明度,聪明的合同,和完整性,和事务的一致性是一个完美的匹配,使P2P能源交易,特别是对于分布式可再生能源资源管理和交易。因此,为P2P区块链能源交易已成为前沿研究领域的研究社区在过去的几年里。物联网的概念是连接各种东西可以感知物理对象,通过互连通信数据进行分析和解释。最近,各种IoT-based智能能源平台提出了解决与可再生能源相关的各个方面,如能源效率提高,其管理和交易。物联网技术也可以用来连接各种事物和服务在一个微型智能电网"通过信息门户架构。人工智能和各种算法引入分配学习和智能能源交易过程。

有少量的调查在最近几年在一些P2P能源交易的特定方面,例如冯Wirth et al。(2018)和安et al。(2019),审查建议相关P2P在智能电网能源交易。安et al。(2019)讨论了挑战与P2P能源交易建议的体系结构和相关冯Wirth et al。(2018)简要回顾了所需的能源交易模型和框架。然而,在这个调查中,我们与P2P能源交易相关的所有重要方面,包括相关的挑战,使技术,especifically区块链和物联网包括深入分析、比较的方法,提出了架构,其好处,和应用程序的细节。图1在这项研究中显示了我们的调查的结构包括P2P等实现技术的分类,他们的应用程序,和挑战。

图1

图1。我们的研究和分类对等能源交易技术的应用和挑战。

研究的其余部分组织如下。第二节介绍了与能源交易相关关键挑战。第三节介绍了能源交易的当前和未来的应用。第四部分详细讨论了P2P分布式能源交易的实现技术为当地社区。第五节总结并提出本研究的分析。最后,我们结束我们的工作在本文中包括未来的发展方向。

2。挑战能源交易

有许多的挑战与对等的实现在客户层面能源交易。此外,许多因素等是重要的成功部署分布式P2P等系统在发展中国家。在本节中,我们突出主要因素能导致成功开发这样一个系统,然后讨论相关的主要挑战这样一个系统的实现(安et al ., 2019;Irena, 2020 c)。

2.1。可靠的平台

一个可靠的平台是最重要的成功部署任何P2P系统的要求。平台应该管理各层。例如,在物理层,制作人的电力生产相关数据在对等层面的能量产生交易获得。第二,消费者需要的能量将会把他们的能源需求的平台。因此,需要一个可靠的平台来管理数据生产者和消费者的电力实时与高度的准确性和可用性。交易平台也应该维护日志。平台的可靠性取决于两个重要参数平台的可用性和准确性。很少有这样的平台提出了文献综述了近年来这在下一节中。

2.2。监管框架

规律框架是另一个主要的挑战和要求成功的P2P客户层面的能源交易。框架应该定义规则有利于所有利益相关者在当地社区和地区水平。各方权利和义务参与能源交易应该被良好的定义没有任何偏见。除了这些通用规则和交易,双方也可以根据商定合同交易。欧盟委员会2018年推出这样的监管,可以为发展中国家作为一个例子。

2.3。达到技术要求

达到有效的结果的实现P2P能源交易,利益相关者必须一起努力来满足技术要求的硬件、软件和通信协议的水平。在硬件层面,我们必须定义如何分销网络将在微观组织,迷你或智能电网。计费的过程通过使用现有电表或为此需要智能电表。在软件层面,技术将适应使交易区块链或物联网等。重要的是要知道这对负载均衡算法可以应用,计费和维护事务的日志在一个负担得起的成本。

2.4。政策和协议

有利的政策需要有效利用可再生能源的生产和贸易在当地电网或智能电网。政策也应该定义一个路线图现有电网系统,使P2P能源交易没有任何与现有的部门冲突。政策鼓励P2P能源交易计划应该implemeneted在发展中国家政府,私人公司和生产商的水平。协议需要有效的协调各利益相关者之间的系统包括通信协议生产国和消费国之间的水平。

2.5。角色和职责

的角色和职责应该为所有利益相关者参与定义良好的能源交易系统包括生产者、消费者的能源,平台提供商和运营商市场。

2.6。安全性和隐私

的成功实现P2P能源交易系统,这是重要的,以确保所需的安全级别和隐私。它不仅要求整个系统的一般抽象级别的安全,还着重于安全设备,所使用的平台和支付方式在P2P能源交易利益相关者。这是必要的,以确保获得所有实体的交易系统和保护隐私和保密的重要信息系统中各种利益相关者和事务。确保交易系统的可用性对于真实的用户来说,这是必要的对拒绝服务攻击保护它。我们也必须采取措施来保证交易的同龄人之间的安全支付和处理任何冲突的能力相关的支付。然后,我们必须存储能源交易交易在某种程度上,他们的脾气和可追踪的证据。

2.7。可扩展性和成本

另一个关键的挑战是这样的能源交易系统的可伸缩性和利率的能源交易。目前,不同场景的能源交易系统提出的产消者和消费者的数量从小型到地方和全市电网。同样重要的是,要看到整体成本和可伸缩性的影响能量单位的交易系统。

2.8。社会认可

社会认可共同产消者和消费者之间的能源交易的社区也很重要(冯Wirth et al ., 2018)。

2.9。管理开销

一个核心的挑战是能源交易中的各种管理费用的管理系统,如cryptocurrency支付系统的系统集成。cryptocurrency的利率的变化是不一致的,这也给利益相关者带来挑战。

3所示。能源交易应用程序

可再生能源交易带来了各种创新想法和现有的电源部分操作和业务管理。根据IRENA报告(Irena, 2019 d),可再生能源的景观创新的潜力在不同的维度,它都可以使用该终端用户和电力行业在世界各地。现在我们讨论可再生能源交易P2P现有和未来的应用。

3.1。电动汽车智能充电

最近,我们观察到一些商业能源组织可再生能源交易申请电动汽车(EV)智能充电。例如,智能能源国际公司从荷兰(Nhede 2018)使得能源电动汽车所有者之间的交易和当地的能源市场。它们使电动汽车充电的集成平台的能源交易工具(火用)(Dincer罗森,2021)。网格的概念车(V2G)出现了引入双向能源交易。它为同行提供了一个巨大的机遇贸易能源的智能电网。然而,由于预期的大量用户在未来,重要的是要研究这样的交易基础设施可伸缩性和安全可靠的能源电动汽车车主和配电公司之间的交易(Javaid Sikdar, 2021)。在一篇文章中(Greencar国会,2018),作者回顾eMotorWreaks和Lo3能源之间的初始项目,将连接Lo3能源市场的电动汽车充电平台,使能源交易。他们还提出了实现架构所示图2。

图2

图2。集成架构之间的能源交易当地电网和电动汽车充电站(Greencar国会,2018)。

3.2。可再生power-to-heat

在许多国家,平均气温非常低的大部分。这寒冷的国家花更多的电力提供恒定加热在国内,政府和私人组织比一般的电力消耗。因此,可再生能源交易的概念也可以用作热。在Bloess et al。(2018),作者研究了集成的可再生能源交易power-to-heat包括其建模方法和实现技术等各个方面。他们的研究结果表明,power-to-heat使用可再生技术可以有效的与传统能源相比。在另一个例子(Energiewende 2014),德国电力公司调查了power-to-heat在可再生能源集成的作用。他们调查的潜在商业用途power-to-heat并使未来的建议。他们还提出了住宅power-to-heat选项所示图3。

图3

图3。住宅power-to-heat选项(Energiewende 2014)。

3.3。可再生power-to-hydrogen

专家预测,氢是未来能源资源对大多数用户来讲。因此,他们建议生产氢来自可再生能源。在2020年IRENA最近召开的一次会议上,他们讨论了从可再生能源生产氢的前景。他们也研究了使用氢气作为一种清洁的能量来源的前景更好的环境(Irena, 2019)所示图4。牛津能源研究所最近分析了氢的作用在未来能源过渡兰伯特,2021)。

图4

图4。可再生power-to-hydrogen架构(Irena, 2019)。

3.4。可再生迷你网格

可再生mini-grid让从主电网供电的充电电池,然后利用或贸易能源其他消费者。根据IRENA的研究(Irena 2016),可再生mini-grid可以帮助提供供电供水区域所示图5。这些mini-grids可以依靠太阳能、风能或其他来源基于现有环境条件。在斑马et al。(2021)研究中,作者研究了可再生能源系统对离网使用mini-grids电气化在发展中国家。他们还调查了使用mini-grids在农村地区。

图5

图5。可再生微型电网的设计(Irena 2016)。

3.5。新的商业模式和市场对电力系统设计

有各种各样的新的商业模式与能量分布和管理提出了P2P能源交易概念的出现。例如,能源作为服务(eaa)允许不仅仅对消费者包括供电技术,分析和个性化服务。根据IRENA的研究(Irena, 2020 b),eaa解锁需求方面的灵活性,可以使绩效控制各种能源相关服务。现收现付制能源是另一个例子的一个新的商业模式允许用户支付时使用能源、电力或天然气。聪明的现收现付制能源模型已经在英国实现各种能源公司如上交所智能支付当你(上交所能源服务,2022年)。国内智能电表不仅允许用户查看自己使用,也可以根据他们的需求管理。

3.6。改进的系统操作

可再生能源和贸易带来了新的技术来改善能量分布的整体运营和管理。例如,先进的预测算法预测可再生能源(太阳能&风能)输出基于分析与天气有关的数据。IRENA报告(Irena, 2020)表明,准确的预测太阳能和风能可以提供稳定的输出配电系统。在另一个例子,虚拟电线存储系统在供需双方允许大规模集成可再生能源没有电网阻塞(Irena, 2020 d)。同样,在输电线路减少交通堵塞,动态评级现在使用。Ngoko et al。(2018)研究了动态线的好处评级间歇性可再生能源。

4所示。支持技术对能源交易

点对点的可再生能源交易创造了一个在线市场,预计将增长在未来5 - 10年。技术扮演着重要的角色在实现P2P的交易目标。首先,我们观察到一个伟大的改善现有的储能电池等电池技术和behind-the-meter电池。第二,新技术的出现,比如区块链和物联网与人工智能,一直是P2P的主要实现技术近年来可再生能源交易。我们提出了一个适用性的比较分析,现有的提案,这些使P2P技术和实际项目实施能源交易。

4.1。公用事业规模和背后的计电池

公用事业规模和behind-the-meter电池固定电池设计成持续多年。这些电池连接发电传输网络和有能力存储几兆瓦数小时。behind-the-meter电池位于客户前提光滑的能量流。可再生能源储能电池允许存储过剩的增加电网的容量和获得最大的利用太阳能或风能产生的变量可再生能源系统。根据IRENA (Irena, 2019 c),储能电池存储系统增加能量网格系统的灵活性所示图6。研究预测,储能电池允许更大的输入变量可再生能源的电网可靠、廉价的能源交易。此外,这些存储系统的储能电池如提供其他服务图6(Irena, 2019 c)。

图6

图6。提供的服务效用尺度电池(Irena, 2019 c)。

与储能电池,允许存储在表的前面如网格分布或传输网络,存储behind-the-meter电池允许消费者管理自己的能源需求和使用的成本效益和管理。根据研究(Irena, 2019 b),后面的计电池,小型存储支持当地可再生能源发电通过增加self-consumption和收入。此外,这些存储系统允许消费者的电力减少self-consumption,备用电源,节省电费和其他服务相关的系统操作和mini-grid见图7(Irena, 2019 b)。

图7

图7。提供的服务背后的仪表电池(Irena, 2019 b)。

4.2。区块链作为能源交易使能技术

顾名思义,区块链块连接在一个链,一块可以被视为一个存储的数据及其相关事务。技术上来说,这是一个分布式分类技术,取代了第三方概念集中的安全系统。这意味着,一个安全的交易各方之间可以实现没有中央权威的干预。因此,它使网络中节点之间的安全事务,记录每笔交易。它利用算法和智能的共识中利益相关者之间的协议合同概念网络。

区块链作为支持技术发展(Bhutta et al ., 2021)在最近的5年。区块链技术被应用Syed et al ., 2019)在各种各业和测试,例如,在医疗保健(王et al ., 2018;Zarour et al ., 2020;Khatri et al ., 2021);业务(Mukkamala et al ., 2018;康韦和盖瑞,2020年;Garcia-Garcia et al ., 2020;Syed et al ., 2020);金融(Guerar et al ., 2020;Zhang et al ., 2021);供应链(萨贝里et al ., 2019;Chang和陈,2020;山谷和奥利弗,2020年);安全应用程序(Vishwakarma Das, 2020;白和刘,2021年;Mendki 2021);支付系统(2019年Pouraghily和狼;Zouina Outtai, 2019;李et al ., 2020 a);电气车辆行业(李et al ., 2021;徐et al ., 2021);和房地产登记(阿里et al ., 2020 b)。

现在,我们将审查的当前和未来的应用场景区块链在能源管理和交易。

4.2.1。准备Blockchain-based智能电网管理

区块链首先考虑分散能源管理系统(Cioara et al ., 2020),和各种智能电网使用提出了区块链管理。Cioara et al。(2020)小说blockchain-based智能电网的特点政府提出使用聪明的合同,包括能源计量数据和安全利益相关者在能源系统的登记。同样的,流行et al。(2018)调查了区块链的使用分权管理的能源需求和响应智能电网所示图8。他们建议将信息存储在分布式分类帐,收集信息在能源推定从物联网米,定义的灵活性能源使用智能合同推定,和统治的能源需求和供应之间的平衡能量网格级别。

图8

图8。基于Blockchian分权管理的能量网格(流行et al ., 2018)。

萨米et al。(2021)探索提供智能电网使用blockchain-based系统安全。他们第一次调查一般使用智能电网的区块链,然后分析了方法区块链可以在网格中能源管理安全的各道工序。他们提出了一个方法来处理假数据注入攻击在能源系统。在另一个例子(杰玛和Borghol, 2021),作者介绍了如何使用区块链保护用户的隐私在智能电网和其他还提出如何攻击如数据注入,伪造数据,可以使用这种技术的检测和重放攻击。最近,区块链共识的权威证明算法适用性检查智能电网(Chikezie et al ., 2021)。他们还提出了P2P等如何使用区块链。新能源交易计划的虚拟电厂提出了七et al。(2020)。他们首先强调了挑战与P2P在虚拟电厂能源交易,然后实现了一个智能合同和测试它在虚拟电力计划框架。他们建议的体系结构验证使用Ethereum虚拟机。Alladi et al。(2019)提出了一个全面的智能电网的区块链及其各种用例包括其商业实现。他们还强调了blockchain-based智能电网面临的挑战包括可伸缩性问题,开发和基础设施成本,法律和规律性的支持。

4.2.2。区块链建立点对点的能源交易

区块链的固有特征使P2P等。例如,Niloy et al。(2021)提出了Blockchain-based P2P等系统。它促进了当地消费者在两个主要方面:(1)它允许消费者交易的能源来自可再生资源网格和(2)与智能微型智能电网"使其保持功能集成在隔绝的情况下正式的国家电网。提出智能契约设计包括交易结算规则和资产交换架构遵守规则的透明区块链利益相关者之间的交易。

Thakur和布雷斯林(2020)称来开发一种方法执行blockchain-based对等能源交易系统的成本分析。该方法估计的成本之间的权衡区块链网络和从能源交易中获利。总成本的主要因素是开采的成本每个矿工的区块链和定义了工作流的区块链网络。

李et al。(2019)提出了软件体系结构为blockchain-based P2P邻居之间的交易系统。该软件体系结构包括两个聪明的合同。首先是建立在Ethereum交易价格的决心和第二次发现的潜在客户和消费者基于估计价格。提供概念证明他们使用覆盆子π构建一个私有Ethereum网络设备。图9显示了建议的体系结构的核心功能blockchain-based P2P能源交易。

图9

图9。Blockchain-based P2P架构的邻居之间的能源交易(李et al ., 2019)。

尿et al . (2019)提出了一种智能blockchain-based能源交易平台。这个想法是使用智能合同和付款标记的概念允许同行自由贸易能源进入他们的需求。系统生成ERC20标记中定义智能合同。付款使用生成的令牌和使用一个能量转移的能量存储系统。

4.3。物联网作为能源交易使能技术

物联网是指现实世界的任何物理对象感应的能力,处理/无线通信。我们也可以描述信息架构,实现物联网是一个基于互联网的通信服务,货物数据,通过物联网设备连接到网络。物联网网络通常是大型和生产大数据,然后分析了各种人工智能技术申请改善过程。

随着区块链,这个时代的进化技术是物联网。实现物联网技术已经在各个领域包括医疗(Haghi et al ., 2020;同et al ., 2021;在下榻的et al ., 2021;Mehmood et al ., 2021;Sharma et al ., 2022);智能城市(Zafeiriou 2020;Hajam索菲,2021;Kaushik和Bagga, 2021;纳迪姆et al ., 2021);安全(西迪基et al ., 2019,2020年);业务(Aagaard et al ., 2019;阿里et al ., 2019,2020年,一个;Fattouch et al ., 2020;托雷斯et al ., 2020);和农业(极大et al ., 2018;2020年卡欣;Syed et al ., 2020)等。

本研究简要回顾了最近使用的能源物联网交易和强调了未来的发展方向。

4.3.1。IoT-based能源管理和交易

物联网最近提出了能源管理和交易。现在我们回顾最近提议物联网对能源管理和能源交易。例如,时,普拉卡什(2019)研究了IoT-based智能能源管理的挑战和问题。这些挑战包括物联网传感器的可用性和可伸缩性(即。,处理大量的物联网设备)。它强调了物联网设备的安全问题,解决,失去数据的脆弱性。阮et al。(2020)首先研究了能源服务提供者和ISP如何相互作用,然后提出了低功耗的物联网网络能源交易和时间安排。这个想法是要最大化网络吞吐量以及使其能源效率。Ku et al。(2017)提出了一个IoT-based智能微电网能量管理平台。主要的思想是提供能源效率和其交易使用供应物联网传输系统利用信息能量。图10显示了建议的体系结构的物联网能源信息门户。数据显示他们如何收集信息需求和使用的能量通过物联网网关,然后利用这些信息来提高能源利用的功效和共享/交易接入电网的能量。

图10

图10。提出了物联网的体系结构能源管理网关(Ku et al ., 2017)。

Salvi et al。(2020)提出了通过太阳能电池板和使用可再生能源提供了一个IoT-based原型对能源交易。图11显示该IoT-based能源交易使用可再生能源。从图中可以看出,该系统利用太阳能电池板的屋顶上的房屋与两种类型的电池系统:(一)主电池和二次电池(b)。这些电池连接到物联网节点网关设备。一次电池用于在家为电子设备提供能源。相比之下,二次电池能量存储在访问太阳系和其他贸易这种能量同行与他们联系。他们还提出了一个应用程序,可以使用由业主监控和电力交易Salvi et al。(2020)。他们还强调了需求分析和初步实现的原型。

图11

图11。建议的体系结构的IoT-based能源交易使用太阳能系统(Salvi et al ., 2020)。

阮et al。(2021)提出了异构无线动力能源交易和时间调度背散射物联网网络。他们提出了一个经济框架获得最高的吞吐量物联网服务和能源效率的能源服务采用Stackelberg博弈。图12显示了该模型。作者声称,他们的发现表明改善能源交易和时间分配的物联网网络提高总利润比通常的传输方法。

图12

图12。提出了异构无线电力能源交易模型物联网网络(阮et al ., 2021)。

4.3.2。物联网和blockchain-based能源交易

有一些建议在文献中,研究人员建议利用区块链和物联网技术对能源交易。例如,李et al。(2020 b)被认为是工业物联网和能源交易首先强调了弱安全提出的各种能源交易模式欺骗攻击等攻击。然后他们开发一个财团区块链之间的利益相关者提供安全和能源交易交易记录。作者实现了一个原型由当地Ethereum测试网络和分析Fenechain的安全。提出的能源交易区块链所示图13。类似的提案提出了工业物联网使用区块链林et al。(2017)侯et al。(2019),朱镕基et al。(2022)。

图13

图13。提出了物联网的能源交易blockcahin模式(李et al ., 2020 b)。

在另一个例子,桑珠抱et al。(2018)表现比较区块链平台基于能源物联网。他们认为,有各种各样的区块链平台各领域为物联网提供的安全解决方案。然而,没有比较研究可以确定最佳区块链实现物联网解决方案。因此,[83]提供了一个能源为基础的比较包括Ethereum和Hyperledger织物区块链平台。

贝格et al。(2020)提出了物联网和blockchain-based P2P能源交易平台。在提出的模型中,同伴可以参与交易的能源独立。该平台所示图14包括所有的基本功能,如能源计量,其转移,安全、透明的付款传输使用Ethereum区块链。

图14

图14。提出区块链的体系结构和基于物联网的P2P能源交易平台(贝格et al ., 2020)。

最近研究人员建议使用博弈论方法对等能源交易。例如,Malik et al。(2020)提出了collation-based博弈论的方法来增加利润的交易。他们还模拟几个交易场景和分析他们的操作性能。在另一个例子,Yap et al。(2020)提出了一个励志游戏基于理论的P2P框架作为马来西亚的案例研究。同样的,et al。(2020)提出了一个设计用于分布式能源交易使用博弈论对能源网络。一个遗传算法也为分布式能源交易,一些研究人员认为,例如,风信子et al。(2021)提出了一个改进遗传算法在混合能源系统电压的稳定性。同样的,Teive et al。(2010)建议使用遗传算法进行能源交易风险管理。

5。总结和分析

我们回顾总结了P2P能源交易技术从最近的研究主要是在最近的5年表1。根据我们最近的文献之回顾,我们把P2P能源交易技术从最近的文献分为四个大类:blockchain-based, IoT-based,区块链和IoT-based,储能电池。第一类blockchain-based能源交易进一步分为智能电网管理和P2P能源交易,和表1显示了研究工作集中在每个类别。它表明区块链技术通常被认为是一种透明的方式管理智能电网的事务。在P2P交易方面,使用区块链的发展中能源交易各方共识和执行透明的交易。同样,物联网也已提出的各种研究人员作为一种技术,可以使P2P技术的能源交易利用遗传特性。审查后,我们有机密IoT-based解决方案分为两类。第一个是能源交易在工业物联网和第二个是一般的物联网网络,和表1在这两个领域显示了相关的研究。我们也注意到,有一些建议,利用两个区块链和物联网技术利用新兴技术的关键特性。表1还强调了能源交易实现平台所使用的各种研究人员包括Ethereum、Hyperledger面料,和智能/微/ mini-grid。的底部表1指出了论文讨论的应用P2P能源交易。我们有分类分为六类包括电动汽车智能充电,可再生power-to-heat可再生power-to-hydrogen再生微型智能电网",eaa, pays-as-you-go能量。

表1

表1。能源交易使技术的总结和分析。

图15显示了四个主要的分销方法在最近研究P2P能源交易技术。共识和智能合同区块链技术的组成部分,由研究人员积极提出P2P电网能源交易,负载均衡,并在微电网调度的能源。共识算法使参与交易的各方同意某个值,规则,或参数。共识后,各方签署一项聪明的合同进行能源交易。我们观察到分布式算法研究人员使用的第二种方法。分布式算法通常用于网格计算和过程控制的应用程序。这些算法通常有高吞吐量,所以对P2P能源交易有效,但有时很难协调并行多个进程。博弈论是第三个方法受雇于一些研究者对P2P能源交易,因为它是一个很好的方法来收集和从利益相关者结构知识。遗传算法被一些研究者还建议作为P2P能源交易的方法,因为它更快但有时能给一个准确的解决方案。

图15

图15。分布的方法用于P2P能源交易技术。

6。结论和未来的工作

我们考虑的重要性日益增长的能源需求和客户交易的新概念的能量与其他同行的盈余国家电网。在这篇文章中,我们进行了系统回顾最近的研究工作在最近5年进行P2P能源交易等方面的挑战,应用程序和支持技术。我们观察到,大多数研究主要提出使用区块链和物联网技术,P2P能源交易。但是,我们有分类支持技术分为三个类别包括计背后的大规模储能电池后关键存储和管理产生的能源来自可再生能源以使其交易。我们也强调了实现平台采用相关研究人员来测试他们的提议P2P能源交易。在未来,我们将开发blockchain-based能源交易原型应用程序,为区块链的固有特性,如透明、安全、合同和智能,非常适合P2P能源交易。我们计划进行一个案例研究在农村地区的KSA首先目前使用可再生能源的可行性,然后激励他们参与能源交易在同行水平。此外,我们期待开发blockchain-based原型应用程序测试其性能分析能源交易。

作者的贡献

安:概念化、调查方法,撰写审查和编辑,资金收购。

资金

这项研究受到了科研院长以来,伊斯兰Madinah大学Madinah (KSA),根据Tammayuz项目批准号1442/505。

的利益冲突

作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

引用

Aagaard,。,Presser, M., and Andersen, T. (2019). “Applying iot as a leverage for business model innovation and digital transformation,” in2019年全球物联网峰会(GIoTS)(奥尔胡斯:IEEE)。