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Blockchain-Based Fully Peer-to-Peer Energy Trading Strategies for Residential Energy Systems
IEEE Transactions on Industrial Informatics ( IF 12.3 ) Pub Date : 2021-05-03 , DOI: 10.1109/tii.2021.3077008
Tarek AlSkaif , Jose L. Crespo-Vazquez , Milos Sekuloski , Gijs van Leeuwen , Joao P. S. Catalao

This paper proposes two novel strategies for determining the bilateral trading preferences of households participating in a fully Peer-to-Peer (P2P) local energy market. The first strategy matches between surplus power supply and demand of participants, while the second is based on the distance between them in the network. The impact of bilateral trading preferences on the price and amount of energy traded is assessed for the two strategies. A decentralized fully P2P energy trading market is developed to generate the results in a day-ahead setting. After that, a permissioned blockchain-smart contract platform is used for the implementation of the decentralized P2P trading market on a digital platform. Actual data from a residential neighborhood in the Netherlands, with different varieties of distributed energy resources, is used for the simulations. Results show that in the two strategies, the energy procurement cost and grid interaction of all participants in P2P trading are reduced compared to a baseline scenario. The total amount of P2P energy traded is found to be higher when the trading preferences are based on distance, which could also be considered as a proxy for energy efficiency in the network by encouraging P2P trading among nearby households. However, the P2P trading prices in this strategy are found to be lower. Further, a comparison is made between two scenarios: with and without electric heating in households. Although the electrification of heating reduces the total amount of P2P energy trading, its impact on the trading prices is found to be limited.

中文翻译:

基于区块链的住宅能源系统完全点对点能源交易策略

本文提出了两种新策略,用于确定参与完全对等 (P2P) 本地能源市场的家庭的双边贸易偏好。第一种策略匹配参与者的剩余电力供需,而第二种策略基于参与者在网络中的距离。针对这两种策略评估了双边贸易优惠对能源交易价格和数量的影响。开发了一个去中心化的完全 P2P 能源交易市场,以在日前设置产生结果。之后,使用许可的区块链智能合约平台在数字平台上实现去中心化的 P2P 交易市场。来自荷兰一个居民区的实际数据,具有不同种类的分布式能源,用于模拟。结果表明,在两种策略中,与基线情景相比,P2P 交易中所有参与者的能源采购成本和电网交互都降低了。当交易偏好基于距离时,发现交易的 P2P 能源总量更高,这也可以被视为通过鼓励附近家庭之间的 P2P 交易来衡量网络中的能源效率。但是,发现该策略中的 P2P 交易价格较低。此外,还对两种情况进行了比较:有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。与基线场景相比,P2P 交易中所有参与者的能源采购成本和电网交互都降低了。当交易偏好基于距离时,发现交易的 P2P 能源总量更高,这也可以被视为通过鼓励附近家庭之间的 P2P 交易来衡量网络中的能源效率。但是,发现该策略中的 P2P 交易价格较低。此外,还对两种情况进行了比较:有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。与基线场景相比,P2P 交易中所有参与者的能源采购成本和电网交互都降低了。当交易偏好基于距离时,发现交易的 P2P 能源总量更高,这也可以被视为通过鼓励附近家庭之间的 P2P 交易来衡量网络中的能源效率。但是,发现该策略中的 P2P 交易价格较低。此外,还对两种情况进行了比较:有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。当交易偏好基于距离时,发现交易的 P2P 能源总量更高,这也可以被视为通过鼓励附近家庭之间的 P2P 交易来衡量网络中的能源效率。但是,发现该策略中的 P2P 交易价格较低。此外,还对两种情况进行了比较:有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。当交易偏好基于距离时,发现交易的 P2P 能源总量更高,这也可以被视为通过鼓励附近家庭之间的 P2P 交易来衡量网络中的能源效率。但是,发现该策略中的 P2P 交易价格较低。此外,还对两种情况进行了比较:有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。有和没有家庭电加热。供暖电气化虽然减少了P2P能源交易总量,但对交易价格的影响有限。
更新日期:2021-05-03
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