瑞士一项关于基于区块链的点对点电力交易的实地研究表明，这是通往可持续能源未来的一大障碍。
智能电表技术已经存在，它能够让消费者具体了解自己正在消耗和产生多少电力。
但我们真正需要的那种“超级智能电表”，似乎仍是遥远的现实。
今年夏天最有趣的推特热议话题非#FreeDorothy莫属。简而言之，一名十几岁的阿里安娜·格兰德粉丝在做饭时心不在焉，不慎引发厨房火灾，她的母亲随即没收了她的智能手机，并告诫她“多注意周围的环境”。
这名少女出于夏日的无聊以及维持其蓬勃社交媒体网络的渴望，发挥创意，开始通过各种联网家用设备发推文。当人们得知“Dorothy”是用家里的LG智能冰箱发推文时，#FreeDorothy标签随即迅速走红。
目前尚不清楚Dorothy的母亲是否知晓，一个规模不小的全球社群正在形成，呼吁解除她女儿被禁用社交媒体的处罚。据《卫报》报道，Dorothy甚至可能并未通过冰箱发推文，而是伪装成使用青少年惯用高科技技能的样子。LG称某些型号的冰箱确实可以发推文；专家则认为，该推特标签可能已被篡改。
智能电表的潜力
#FreeDorothy事件在推特圈引发热议、广受关注之际，这个家庭中可能具备发推功能的冰箱，揭示了一个令人意外的事实：基于区块链的点对点（P2P）交易，在加快向可持续能源转型方面可能切实可行。
我们的家用设备和智能电表正变得越来越智能，而我们的青少年也越来越精通技术。但我们的设备和智能电表能否足够快地变得智能，以帮助我们应对向可持续能源的转型？
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正如Dorothy所知，“智能”家电与互联网相连。她母亲的冰箱可以代Dorothy发推文。它还可能通过智能电表，与点对点交易平台交换复杂的分散式电力信息。
一旦Dorothy的妈妈能够使用这类智能电表平台，她就会做出选择以节省开支，这将有助于在用电高峰期稳定当地电网。如果并且当Dorothy的妈妈拥有太阳能板形式的发电能力时，她还将能够在本地交易电力，选择设定自己的售价，并在收入与便利之间做出取舍，几乎实时完成这一切。
很可能，这种动态的本地点对点市场将为她带来比目前更高的收入，既来自出售剩余电力，也来自其分时用电的灵活性。最终，她将借助一个自动化的机器学习决策助手，来使用、发电、储存和出售电力。自动化机器学习决策助手。
她为家庭最大利益所做出的能源决策，将与一个分散式电力市场协同运作，该市场理论上能比集中式运营商更好、更快地在本地平衡供需。
面向智能未来电网的智能电表
在未来十年，将有更多家庭利用太阳能自行发电，而这会在白天造成供应激增。负责本地配电管理的配电系统运营商（DSO）将在平衡电网方面面临更大困难。
这一现象将需要“电网灵活性”，即需求侧灵活性，而这又将要求消费者和产消者（既生产又消费电力的人）更加了解自身的发电与用电情况，并能够迅速、轻松地做出日常交易决策。
智能电表技术已经存在，它能够让消费者随时具体了解自己正在消耗和产生多少电力。但大多数家庭安装的并非这种“超级智能电表”。
家中安装的大多数智能电表，要么无法按设备分解用电模式，要么无法实时显示用电和发电信息。这两项功能对于向可持续能源转型，以及为实现这些功能提供灵活性的分散式市场都至关重要。
在分散式电力市场中，超级智能电表还将发挥另一项关键作用——借助区块链点对点交易，协调动态定价，促使消费者调整用电和交易行为，从而实现本地电网的平衡。
随着我们推进电力生产与电力市场的分散化，我们也需要使计算能力分散化。
点对点交易将使Dorothy的妈妈、她的家庭、她所在的社区，并最终使当下和未来的环境受益。那么，什么可能会减缓未来基于区块链的交易社区的发展？
一项瑞士的研究实验的初步结果表明，随着能源生产走向分散化，以及基于区块链的分散式电力市场得到发展，更智能的电表将变得不可或缺。这一根本性变革将远远超越用冰箱发推文。正如消费者在智能手机时代成为“媒体创作者”一样，在未来，他们将借助区块链交易平台成为“智能市场产消者”。
苏黎世联邦理工学院和圣加仑大学的同事们在瑞士小镇瓦伦施塔特启动了一项实地实验，该实验在点对点电力交易社区中使用区块链。由于对区块链与比特币这一加密货币之间的混淆所引发的信任与熟悉度问题，我们原本预计会听到他们在招募参与者时遇到的困难。然而令人意外的是，人们对加入表现出极大热情。
在参与该实验的37户家庭中，有28户正在自行发电。另有几户拥有一座较大型太阳能光伏系统的份额，例如某栋公寓楼的合作社屋顶安装项目。
参与该项目的博士研究人员之一Anselma Wörner指出，参与者对数据安全和信任的担忧，并不像她预想的那样多。尤其是产消者似乎很乐于组成一个小型交易社区，因为通过绕过中央权威，他们不仅通过智能电表向电网出售电力而获得了更多收益，还能享受监测自身用电与发电情况的乐趣，并且知道电力和资金都留在了社区之中。
当然，来自太阳能并流入电网的电力始终留在社区之中。电子总是沿着最容易的路径流动，因此，如果你的邻居有剩余电力并将其输入电网，而你正在用电，那么你使用的就是他们的电力，反之亦然。瓦伦施塔特有何不同？参与者拥有选择权。他们可以选择与谁交易、何时交易，以及以何种价格买卖电力。
这项宏大的研究是一个由瑞士联邦能源办公室支持的“灯塔”项目，于2019年仍在进行中，并将很快开始发表研究成果，涵盖的问题范围广泛：从基于区块链的点对点分散式交易的市场效率，到此类市场对消费者行为的影响，再到支撑其运行所必需的通信网络连接的稳定性。
但为了推进研究，科学家们首先必须解决一个重大问题：如何克服家庭层面智能电表缺乏实时数据和计算能力不足的问题。
参与者家中已安装的智能电表无法胜任参与区块链平台的任务，它们缺乏追踪和记录智能合约交易数量与复杂程度所需的计算能力。
为此，研究人员安装了一个临时解决方案，即一台“树莓派”，或者说是连接到设备上的额外计算能力。尽管他们用来解决问题的这一变通方法成本低廉，但这些智能电表并非目前可用的、经过认证且可扩展的解决方案。大多数配电系统运营商并未与此类智能电表互动，大多数能源公用事业公司也未在安装此类电表。
在未来十年，像Dorothy家冰箱这样的家用设备将更加普遍，它们不仅能够将用电信息发送至家中的智能电表，还能充当储能装置，在电价“便宜”时买入电力，并将冰箱内部温度降至较低水平，从而在电价较贵时避免制冷。
随着越来越多的家庭需要为电动汽车充电，借助智能电表和区块链交易平台实现的动态定价机制及自动化决策辅助，将成为实现本地电网稳定的关键方法。
光伏板成本的下降意味着产消者的数量将会增长。电动汽车使用的增加意味着需求将会增长。更多的产消者和更多的电动汽车意味着更高的可持续性，但也对电网稳定构成威胁。
这项研究的初步结果表明，只要我们拥有足够的分散式计算能力来支撑市场，区块链就能促进分散式电力市场的发展，从而创造更多的电网灵活性。
如果每个人——配电系统运营商、消费者、我们的子孙后代——都将从这一发展中受益，那么，谁应负责安装分散式计算能力？能源供应商？配电系统运营商？市政当局？如果我们希望在研究人员测试点对点市场背后技术的同时，迅速扩大这一关键的智能电表电网灵活性解决方案的规模，政策制定者就需要考虑这一问题。
