本文提出了分散式区块链机制的理论,该理论结合分布式能源消费者需求分析,为市场中的所有利益相关者(包括电力零售商等)提供了透明、安全、可靠、及时灵活的分布式系统,提出将区块链分布式技术用在智能电网环境中管理需求响应计划的方法。该方法基于区块链的分布式分类记账防篡改的技术,存储从物联网智能计量设备收集的能量消耗信息,以编程方式定义每个消费者级别自我执行智能合约,保障交易的灵活性。区块链分布式技术提供相关奖励或惩罚以平衡能源需求与电网能源生产的规则。基于共识的验证将用于检验需求响应计划,并为灵活的供应商提供适当的财务结算方式。首先,区块链技术支撑动态电力P2P交易。智能电网采用区块链技术的潜在好处是支持去中心化的P2P能源的直接交易,交易的同时能保证用户的安全。以PriWatt系统为例,介绍去中心化和P2P交易系统,该系统支持用户自建的太阳能发电、充电桩等资产售电并有效监管和督促其执行能源服务商的合同;允许消费者和生产者在基于点对点区块链的网络中交换能量,电能的需求和生产通过配电系统进行匹配;允许动态协商能源价格,在基于动态电能价格的需求响应系统中提出协商申请。基于预测的电能"生产/需求"以及电能交易区内的用户按需提供负载转移的意愿迭代计算出动态电价。其次,区块链加密共识机制支撑参与者的互动服务。与其他基于区块链的系统一样,系统的安全性和信任是通过加密和共识机制权益证明(proofofstake,PoS)建立的。不同于其他区块链系统大多采用工作量证明(proof of work,PoW)作为共识机制,基于区块链的供需互动服务采用的是PoS机制。基于PoS机制的系统相较于基于PoW的系统更加节能,与比特币等PoW机制的加密货币相比,采用PoS机制的加密货币对硬件基本上没有过高要求,适合在广大用户群中推广。在PoS机制中,参与者持有股份用于确定网络中一个节点将在区块链系统中发起下一个电力交易的可能性,同时挖掘和验证DR中涉及的所有电力交易以及相关财务结算。用于挖掘下一个有效区块并验证相关联交易/服务的PoS算法可以扩展到DR的特定情况,以提高DR程序和电网操作可靠性。网格的每个设备节点可能扮演电力交易验证者的角色,并且可能是下一个有效区块的矿工。每个验证人应该拥有DR电力网络中的一些股份,比如根据用户之前通过响应DR管理所得的奖励积分,可用作该区块有效性的保证。但区块链技术在需求侧的应用仍存在许多局限性与问题。根据中国电力行业的实际情况,需要提高与需求响应相匹配的现行价格和激励政策。在区块链技术发展的早期阶段,当参与实体数量较少时,超过51%的算力容易满足,从而造成风险。而且,由于目前电力公司的信息系统大多与外界隔离,很难让其他企业在短时间内获得系统开发权。同时,除了技术问题外,在参与电网辅助服务时,需求方将受到很大限制。DR将受到实际运营中的许多其他因素的影响,例如提供DR服务的高成本和低利润的矛盾,该系统很难支持个人用户的参与。区块链技术有可能为电网电力交易提供颠覆性的创新方法,但目前电力系统运用该技术仍然存在风险与局限,仍然需要进一步的研究与试验。