【原创】构建基于区块链的新型绿色能源网络

一. 引言

目前全球能源面临诸多痛点:

1.全球变暖问题日趋严重

2.碳中和议题持续了很多年，责任划分按照国家为单位，因为各自利益问题很难达成一致

3.虽然污染日益严重，但是因为发展不均衡问题，世界上很多地区面临严重的能源匮乏问题

4.能源价格持续飙涨，给企业或者个人生活带来日益增的压力

为了解决上面的问题，我们提出探索一套方案，旨在构建一个前所未有的新型能源网络，这个新型能源网络具备下面的特征:

1.去中心化

2.使用绿色再生能源

3.能源网络会智能的向能源匮乏地区倾斜生

4.能源价格更加低廉

5.能源利用率高，最大程度杜绝能源浪费和过剩

6.进一步构建绿色能源网络“元宇宙”

绿色能源

二. 关键组件

整个能源网络，将围绕下面这些组件进行网络构建

1.签名电量包:一个签名电量包包含1-N度电，以及签名序列表，可流动可追溯

2.用电证明:用电证明包含一系列的值，用以证明电量包的消耗量，以及消耗电量所做的功

3.绿电证明:用以证明电量包是否是绿色可再生能源

4.矿机:包含能源存储或者供给属性(换电或者充电)，具备数据存储，网络，数据处理能力

5.矿 :能够向区块链提供用电证明的辆，不限于二轮或者四轮汽

6.加密BMS:电池管理系统，具备加密属性，同时具备GPS模组，采集原始信号属性

7.矿 NFT:非同质化代币，每辆矿可购买一个初生NFT 灵，灵的成和矿日常使用紧密相关

8.矿机NFT:包括独一无二的商店形象，装饰，以及功能。商店可转让和售卖

9.能源元宇宙:矿 NFT，矿机NFT组成的虚拟世界

区块链

三. 签名电量包

我们认为，能源的价值不光光是生产，生产不用也是资源浪费。能源的价值应该是:绿色生产+合理利用(功率转换)。它是一个链条不是单一的事情，所以我们定义了一个新的概念，签名电量包。一个电量包包含多度电，在一个电量包被生产出来之后，刚开始它应该具有生产者的密钥签名，在传输和存储过程中，应该再附加传输者和存储者的密钥签名，在使用消耗过程中，也应该加上使用者的签名。整个电量包各环节可追溯。

签名电量包的作用，可以标记一个电量包的生产来源，确定是否是可再生能源。可以根据电量包的签名来对能源各参与者进行激励，包括能源生产者，运输者，存储者，使用者，以鼓励大家对整体网络的建设。电量包通过签名在区块链账本进行流转有效避免不诚实的矿工造假

四. 用电证明

用电证明描述了:一个电量包的生产，传输，存储，使用(做的功)。用电证明将类似于比特币的工作量证明。将作为矿工获得记账权的指标。我们将在一定时间段内，选取累计用电证明最优的节点进行新区块的创建。

一份用电证明的内容包括:消耗电量，转换功，追溯记录(生产，传输，存储过程)，验证序列。其中验证序列包括两个方面:电流积分曲线，以及转换功曲线。不同的使用单位转换功指标不一样。如果是辆，那么转换功则是速度曲线+最大距离覆盖面，理论上转换功曲线和电流积分曲线会保持一致

为了防止造假，我们将使用硬件辅助的方式，针对辆提供:GPS+BMS加密模组。该模组设计和协议均是开源，该模组不接受加工数据，只接受信号数据。GPS和BMS的时钟需保持一致

每一份用电证明都必须在区块链上进行合法性验证，验证成功即入账到用电证明里面的相关色账户

五. 绿电证明

绿电证明，用以证明电量包是可再生的绿色能源，绿色可再生能源包括: 光伏发电，能发电，水能发电。我们会维护一份发电设备厂商清单，每个厂商的入驻资质由区块链投票产生，单台设备在入市之前必须在区块链上进行备案，包括设备的密钥，设备的厂家密钥以及购买者密钥

电量包的生产签名，可指向该电量包的绿电证明。用电证明在区块链上验证的时候，同步会验证用电证明相关电量包的绿电证明，假如验证成功那么激励会一定程度上增加，同时电量包生产者将获得一定比例的激励

六. 矿机

一个矿机的条件:具备换电和充电的属性，具备数据存储和网络通讯以及数据处理的属性

工作逻辑:矿机存储具有签名的电量包，矿取走电量包进行使用(行驶)生成了用电证明。

矿机的用电证明=矿 A的用电证明+矿 B的用电证明+矿 C的用电证明

单位时间内累计的用电证明最高的，将获得区块链的新区块生成权。每生成一个新区块将获取到一定的激励

同时该奖励会根据用电证明里各方的贡献比例进行自动分账(各方包括:电量包生产者，电量包存储者，电量包使用者)

七. 矿

矿是指集成了标准协议加密BMS+GPS模组的辆，不限于二轮电动，四轮电动汽。同时矿的用电硬件规格必须和矿机一致，主要是电压标准，电池尺寸等。

矿从矿机进行换电或者充电，行驶过程中生成用电证明，如果该矿自带网络模组，那么用电证明可实时交付到区块链进行用电证明的合法性验证，如果矿不带网络模组，也可通过蓝牙模组将用电证明传输到手机，由手机将用电证明传输到区块链进行合法性验证。

用电证明验证合法通过之后，将存储在区块链上，进行累积。当一台矿机关联的累积用电证明在一定时段内最高，那么该矿机将获得记账权，进行新区块的创建，同时获取到激励，该激励的部分将会授予到该矿

八. 加密BMS

加密BMS由: 标准BMS, 加密模组，GPS模组组成。BMS模组将采集电池放电的电流电压信号，并将数据传输给加密模组形成电流电压加密曲线，GPS模组将采集地理定位信息，并将位置信息传输给加密模组，生成加密速度曲线。同时GPS和BMS的时钟需要进行一致性验证，如果验证不通过，那么区块链将认为该用电证明存在作假的嫌疑

同时加密BMS还会根据位置数据生成覆盖面积值。该值将是用电证明最终得分的重要因子。以防止不诚实的矿造假

理论上矿的速度曲线和电流曲线将保持一致，但是也存在辆上坡和下坡的时候。速度和电流曲线存在不一致的现象所以这里必须引入海拔值的因子，GPS模组必须具备测量海拔的属性

同时也不需要记录所有的速度值和电流值，那样将加重辆的数据存储负担，这里将采用分段式曲线存储。一段时间的多段曲线进行验证并进行加权。

九. 矿 NFT

理论上每辆的行驶数据都是独一无二的，我们将提供一个矿 NFT商城，每个用户都可以为自己的辆选择一个NFT 辆的使用过程中，相关数据都会注入该NFT，一个NFT可以被看成一个灵魂，辆可以看成躯壳。一个矿 NFT可以进入不同的辆，进入新辆的时候，之前的记忆将持续保持。

矿 NFT可以作为一种资产，在区块链上被交易转让，为矿用户提供额外的激励

矿 NFT和矿的硬件能力挂钩，如果矿具备拍摄硬件功能，那么行驶拍摄的视频也可以注入该NFT

矿 NFT具备自我盈利的能力，比如在区块链上进行拍摄视频交易，代工拍摄等，获取的收益将作为NFT价值的一部分

个人用户也可以将自己的低碳生活素材注入NFT, 比如步行打卡数据等，增加NFT的价值

十. 矿机NFT

矿机虚拟商店也是一种NFT商品，以商店的形象呈现，直观一点就是矿机NFT, 我们将提供一个矿机NFT市场，矿工可以

选购自己喜欢的矿机NFT, 用户可以看到矿机的虚拟形象。矿机NFT拥有一些特别的功能，呈现功能，在虚拟世界呈现矿机的虚拟形象，虚拟的呈现内部电池的形象，同时映射实际的电池数据指标，比如剩余电量，温度等