一种基于区块链的电碳数据处理方法、设备和介质与流程

1.本技术涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于区块链的电碳数据处理方法、设备和介质。


背景技术：

2.绿电是发电过程对环境有害的排放物排放量为零或者趋于零的电能，由于电力与碳排放有着密切的联系，因此绿色电力交易与碳交易两个市场间也存在着天然的联系。目前我国绿色电力交易机制与碳交易机制存在壁垒，在供给端存在重复激励的问题，在需求端，主体承担了绿电消纳和减碳的双重约束。
3.然而目前市场上缺少能够实现绿色电力交易、溯源与碳排放协同管理的方案，主体消纳绿色电力以及相关的碳排放情况的数据缺乏可信度。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是提供一种基于区块链的电碳数据处理方法、设备和介质，能够准确确定目标对象的绿电使用情况以及相关的碳排放情况。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种基于区块链的电碳数据处理方法，该方法包括：获取目标对象的电力数据，电力数据包括目标对象对应的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据；利用绿电溯源智能合约根据目标对象对应的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据确定目标对象的绿电使用情况；利用电碳转换智能合约根据绿电使用情况确定目标对象的碳排放情况。
6.其中，利用绿电溯源智能合约根据目标对象对应的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据确定目标对象的绿电使用情况包括：将发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据分别与目标对象的填报绿电使用量进行比较，确定目标对象的实际绿电使用量。
7.其中，将发电相关数据、交易相关数据分别与目标对象的填报绿电使用量进行比较，确定目标对象的实际绿电使用量包括：判断发电相关数据是否大于或等于填报绿电使用量、负荷相关数据是否大于或等于填报绿电使用量以及交易相关数据是否大于或等于填报绿电使用量；若均为是，则确定目标对象的实际绿电使用量等于填报绿电使用量；若存在否，则依据发电相关数据确定目标对象的实际绿电使用量。
8.其中，碳排放情况包括碳减排数据和碳排放数据，利用电碳转换智能合约根据绿电使用情况确定目标对象的碳排放情况包括：依据绿电使用情况、电力碳排放因子，计算得到目标对象使用绿电对应的碳减排数据。
9.其中，利用电碳转换智能合约根据绿电使用情况确定目标对象的碳排放情况包括：依据电力数据、绿电使用情况、电力碳排放因子和目标对象的其他类型能源变量，计算目标对象的碳排放数据。
10.其中，依据电力数据、绿电使用情况、电力碳排放因子和目标对象的其他类型能源变量，计算目标对象的碳排放数据包括：依据电力数据、绿电使用情况和电力碳排放因子计
算目标对象的电力碳排放数据；依据其他类型能源变量计算目标对象的其他碳排放数据；将电力碳排放数据和其他碳排放数据相加得到目标对象的碳排放数据。
11.其中，碳排放情况包括碳排放数据，该方法还包括：根据碳排放数据与目标对象的碳配额之间的关系，向目标对象发送调整提示。
12.其中，获取目标对象的电力数据之前，该方法还包括：从业务系统获取源端业务数据，对源端业务数据进行处理获得目标对象的电力数据；将目标对象的电力数据进行上链；获取目标对象的电力数据包括：获取区块链上链数据中的目标对象的电力数据；业务系统包括电力数据中台和电力交易平台，电力公司数据中台分别与用户用电信息采集系统、电力营销系统相连接。
13.其中，该方法还包括：响应于用户的可视化请求，将电力数据、绿电使用情况和碳排放情况中的至少一者进行可视化显示。
14.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，存储器用于存储程序数据，处理器用于执行程序数据以实现上述任一方法。
15.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储程序数据，程序数据能够被执行，用以实现上述任一方法。
16.在上述方案中，基于目标对象的电力数据中的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据能够从发电、使用和交易的角度对目标对象进行绿电溯源，从而准确确定目标对象的绿电使用情况，进一步基于绿电使用与碳排放的关联关系，能够准确得到目标对象的碳排放情况，从而能够准确确定目标对象的绿电使用情况以及相关的碳排放情况。
附图说明
17.图1是本技术一种基于区块链的电碳数据处理方法一实施例的流程示意图；
18.图2是本技术一种基于区块链的电碳数据处理方法另一实施例的流程示意图；
19.图3是本技术步骤s240另一实施例的流程示意图；
20.图4是本技术中步骤s250另一实施例的流程示意图；
21.图5是本技术电子设备一实施例的框架示意图；
22.图6是本技术计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。
24.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。
25.可以理解的是，本技术方法可以包含任一个下述方法实施例以及任意不冲突的下述方法实施例的组合所提供的方法。
26.可以理解的是，本技术中方法的相关步骤可以由一电子设备执行，该电子设备可以为任意具有计算能力的任意设备，例如计算机、平板电脑、手机等。
27.本技术实施例中的区块链中可以部署有多个智能合约，对于一个智能合约来说，每个区块链节点中均部署有该智能合约，所有区块链节点会对当前状态是否满足智能合约的触发条件进行判断，若满足，则触发智能合约执行，智能合约执行完毕后，将智能合约输出的结果推送至待验证队列，将待验证队列中的计算结果依序扩散到区块链的各个节点进行签名验证，对结果进行共识上链，从而实现该智能合约。上述执行电子设备作为区块链中的一节点，本技术实施例中以上述执行电子设备的相关步骤为例进行说明。
28.请参阅图1，图1是本技术一种基于区块链的电碳数据处理方法一实施例的流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤：
29.步骤s110：获取目标对象的电力数据。
30.其中，目标对象可以是承担绿电消纳以及减碳责任的主体，例如，用电企业等，目标对象的电力数据包括目标对象对应的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据，分别对应与目标对象使用的绿电相关的发电、用电、交易数据。具体举例来说，发电相关数据可以包括目标对象使用的绿电的发电方的发电数据，通过发电方的供电流向则可以确定与目标对象对应的发电相关数据；交易相关数据可以包括目标对象购买绿电的相关数据等。
31.具体而言，上述执行电子设备作为区块链节点，可以获取区块链上链数据中的目标对象的电力数据，从而在符合绿电溯源智能合约触发条件时，执行步骤s120，在符合电碳转换智能合约触发条件时，执行步骤s130。
32.步骤s120：利用绿电溯源智能合约根据目标对象对应的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据确定目标对象的绿电使用情况。
33.其中，目标对象的绿电使用情况可以包括目标对象是否使用绿电、使用绿电量。
34.通过上述绿电溯源智能合约，能够基于发电、交易、用电的角度判断目标对象是否使用绿电，以及使用绿电量，从而实现对目标对象的绿电溯源，准确核实目标对象的绿电使用情况。
35.步骤s130：利用电碳转换智能合约根据绿电使用情况确定目标对象的碳排放情况。
36.可以理解的是，绿电使用可以认为是零碳排放的，故目标对象使用的电力中是否包括绿电，包括多少绿电，会影响到目标对象碳排放情况的确定，故在对目标对象进行绿电溯源之后，能够准确确定目标对象的绿电使用情况，在此基础之上即能够进一步准确确定目标对象的碳排放情况。
37.其中，目标对象的碳排放情况可以包括碳减排数据和碳排放数据，其中，碳减排数据用于反映目标对象基于绿电使用而带来的二氧化碳减排量，碳排放数据用于反映目标对象整体的碳排放量，包括使用非绿电对应的碳排放量和使用其他能源对应的碳排放量。
38.上述碳减排数据可以用于反映目标对象的环保贡献，碳排放数据可以帮助目标对象以及监管部门等主体准确了解目标对象的碳排放情况，从而便于监管部门进行监管，也能够便于目标对象对自身的生产等活动进行计划和安排。通过对目标对象的碳排放情况进行确定，基于碳排放数据以及目标对象的碳配额之间的关系，可以用于供目标对象参考以调整生产活动。可以理解的是，在一些实施例中，目标对象可以是用电企业，也可以是发电
企业，此外，目标对象可以为单个或多个企业，从而便于对某一企业单独进行分析或某一区域内的多家企业一同进行分析。
39.上述方案，基于目标对象的电力数据中的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据能够从发电、使用和交易的角度对目标对象进行绿电溯源，从而准确确定目标对象的绿电使用情况，进一步基于绿电使用与碳排放的关联关系，能够准确得到目标对象的碳排放情况，从而能够准确确定目标对象的绿电使用情况以及相关的碳排放情况。
40.请参阅图2，图2是本技术一种基于区块链的电碳数据处理方法另一实施例的流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤：
41.步骤s210：从业务系统获取源端业务数据，对源端业务数据进行处理获得目标对象的电力数据。
42.需要说明的是，本实施例中的执行电子设备可以作为区块链节点，参与区块链相关步骤执行，例如，智能合约的触发和执行等，其同时也可以作为普通执行设备执行非区块链相关步骤，例如数据的预处理、可视化显示等。
43.其中，目标对象的电力数据是根据业务系统中的源端业务数据进行处理而得到的，该数据的预处理步骤可以由本技术中的执行电子设备执行，也可以由其他设备执行，本实施例中以前者为例进行说明。
44.具体而言，业务系统可以包括电力公司数据中台和电力交易平台，电力公司数据中台分别与用户用电信息采集系统、电力营销系统相连接，源端业务数据包括用电客户信息、日冻结用电信息、企业消纳电量信息、电费结算信息、电量交易信息。其中，日冻结用电信息可以由电力公司数据中台从用户用电信息采集系统获取；电力公司数据中台可以提供用电客户信息和电费结算信息；企业消纳电量信息可从电力营销系统获取；电量交易信息可以通过电力交易平台获取。
45.设备可以与外部业务系统的接口进行适配并连接，通过接口获取源端业务数据；根据所获取的源端业务数据的类型，将源端业务数据输入相应的预设算法进行计算，获得相应的电力数据。举例来说，电力数据包括发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据，在一些实施例中，还可以包括电量结算信息数据、非电能源信息等。
46.步骤s220：将目标对象的电力数据进行上链。
47.通过步骤s220，可以将电力数据进行上链，进行上链这一操作可以触发绿电溯源智能合约以及电碳转换智能合约，确定目标对象的绿电使用情况，以及碳排放情况，在智能合约执行完毕之后，智能合约的执行结果以及电力数据会存储到区块链中，从而不能够被篡改。
48.在一些实施例中，步骤s210和步骤s220也可以由其他设备执行，若由其他设备执行，在其他设备执行完毕之后，本技术中执行电子设备可以执行与区块链相关的步骤，以确定目标对象的绿电使用情况，以及碳排放情况。
49.步骤s230：获取区块链上链数据中的目标对象的电力数据。
50.步骤s110可以由步骤s230实现，目标对象的电力数据进行上链这一操作，并不意味着电力数据已经存储到区块链中，而是区块链各节点能够获取区块链上链数据，从而满足智能合约的触发条件之后触发智能合约。
51.具体举例来说，绿电溯源智能合约的触发条件可以是，发电相关数据、负荷相关数
据、交易相关数据进行上链，从而能够触发绿电溯源智能合约执行，包括获取发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据以及基于获取到的数据确定目标对象的绿电使用情况。
52.步骤s240：将发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据分别与目标对象的填报绿电使用量进行比较，确定目标对象的实际绿电使用量。
53.步骤s120可以通过步骤s240实现，步骤s240同样是利用绿电溯源合约实现，合约执行和验证的相关内容不再赘述。需要说明的是，目标对象的填报绿电使用量目标对象自行填报的，表示其认为的绿电使用量，并且填报绿电使用量也会进行上链。对目标对象进行绿电溯源即确定目标对象是否使用绿电，以及基于电力数据核实填报绿电使用量是否真实。
54.目标对象的电力数据中包括发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据，能够表示与目标对象对应的绿电发电数据、目标对象的用电数据以及目标对象的绿电交易数据。通过将填报绿电使用量与发电相关数据进行比较，能够从发电角度确定上述绿电的产生，进一步来说，还可以用于确定该绿电产生后流向目标对象。通过将交易相关数据与填报绿电使用量进行比较，可以从交易角度核实目标对象购买了绿电。通过将负荷相关数据与填报绿电使用量进行比较，可以从使用电力角度核实目标对象使用了绿电。
55.利用绿电溯源智能合约能够实现从发电、交易、用电多环节对目标对象是否使用绿电以及真实绿电使用量进行确定，实现全流程绿电追溯，并且相关信息上链存储，不可篡改，从而能够准确对绿电进行追溯，准确确定目标对象的绿电使用情况，提高绿电使用情况的可信度。
56.请结合参考图3，图3是本技术步骤s240另一实施例的流程示意图，具体而言，步骤s240可以包括如下步骤：
57.步骤s341：判断发电相关数据是否大于或等于填报绿电使用量。
58.步骤s342：判断负荷相关数据是否大于或等于填报绿电使用量。
59.步骤s343：判断交易相关数据是否大于或等于填报绿电使用量。
60.可以理解的是，步骤s341-步骤s343的执行顺序不受限制，三者可以先后执行，也可以同步执行，先后执行的顺序也是可以调换的。
61.若步骤s341-步骤s343得到的判断结果均为是，那么执行步骤s344，若得到的判断结果中存在否，那么执行步骤s345。
62.步骤s344：确定目标对象的实际绿电使用量等于填报绿电使用量。
63.上述判断结果均为是，那么可以认为目标对象使用了绿电，并且填报绿电使用量是真实的，实际绿电使用量可以确定等于填报绿电使用量。
64.可以理解的是，目标对象的填报绿电使用量并非一定等于其真实使用的绿电量，但是在绿电溯源过程中仅对填报绿电使用量部分进行追溯和核查。例如，目标对象使用电量200度，其中，120度为绿电，目标对象的填报绿电使用量为100度，那么绿电溯源得到的实际绿电使用量则为100度，也可以与其真实使用的120度绿电有所区别。
65.步骤s345：依据发电相关数据确定目标对象的实际绿电使用量。
66.若上述判断结果中存在否，那么则认为填报绿电使用量并不真实，目标对象的实际绿电使用量可以依据发电相关数据确定。具体来说，发电相关数据可以包括向目标对象输送的绿电发电量等，可以用于确定实际绿电使用量。
67.步骤s250：利用电碳转换智能合约根据绿电使用情况确定目标对象的碳排放情况。
68.其中，碳排放情况可以包括碳减排数据，使用绿电相比于使用传统能源产生的电能来讲，减少了碳排放，基于目标对象的绿电使用情况就可以确定其基于使用绿电带来的碳减排数据。
69.碳排放情况还可以包括碳排放数据，目标对象可以使用绿电、非绿电以及其他能源，使用绿电所带来的碳排放为零，基于目标对象的绿电使用情况，结合其他相关的电力数据可以确定目标对象使用的非绿电带来的碳排放，综合目标对象的其他非电类型能源的碳排放量，可以确定目标对象总体上的碳排放量。电碳转换智能合约可以由电碳转换模型编译而来，可以用于确定碳减排数据和碳排放数据，该模型可以将区块链的上链数据作为模型变量，结合电力碳排放因子和目标对象的其他类型能源变量，通过电碳转换模型计算用户碳减排数据。
70.请结合参阅图4，图4是本技术中步骤s250另一实施例的流程示意图，具体而言，步骤s250可以包括如下至少一个步骤：
71.可以理解的是，步骤s250可以包括步骤s451和步骤s452，或者可以仅包括步骤s451，又或者可以仅包括步骤s452。
72.步骤s451：依据绿电使用情况、电力碳排放因子，计算得到目标对象使用绿电对应的碳减排数据。
73.其中，绿电使用情况包括实际绿电使用量，利用实际绿电使用量以及电力碳排放因子可以计算得到目标对象基于使用实际绿电使用量的绿电而减少的碳排放，也就是碳减排数据，从而可以反映目标对象的环保贡献。
74.步骤s452：依据电力数据、绿电使用情况、电力碳排放因子和目标对象的其他类型能源变量，计算目标对象的碳排放数据。
75.其中，目标对象的其他类型能源变量表示目标对象使用的非电能源，例如，天然气等，该数据可以是由目标对象提供的，并且进行上链，具体来说可以作为电力数据进行上链。
76.具体来说步骤s452可以包括如下步骤：依据电力数据、绿电使用情况和电力碳排放因子计算目标对象的电力碳排放数据；依据其他类型能源变量计算目标对象的其他碳排放数据；将电力碳排放数据和其他碳排放数据相加得到目标对象的碳排放数据。
77.需要说明的是，基于用户电力数据中的负荷相关数据可以确定目标对象的电力使用情况，包括了绿电以及非绿电，基于该电力使用情况以及确定的实际绿电使用量，可以确定用户的非绿电使用情况，结合电力碳排放因子可以计算得到目标对象使用非绿电带来的电力碳排放数据。
78.另外，目标对象除了使用电力以外，还可能使用非电能源而产生碳排放，根据目标对象提供的其他类型能源变量，可以确定目标对象由于使用其他类型能源变量带来的其他碳排放数据。将其他碳排放数据与电力碳排放数据相加，则可以得到目标对象总体上的碳排放数据。
79.在一些实施例中，在得到目标对象总体上的碳排放数据之后，还可以通过智能合约获取目标对象的碳配额，基于碳排放数据以及碳配额之间的关系，向目标对象发送调整
提示，从而提示目标对象根据碳排放数据与碳配额之间的关系调整生产以及用电计划。例如，将碳排放数据与碳配额进行比较，碳配额可能盈余或不足，那么可以提示目标对象可以对生产以及用电计划进行调整，例如，调整绿电使用比例、增加/减少用电量、购买/出售碳配额等。
80.步骤s260：响应于用户的可视化请求，将电力数据、绿电使用情况和碳排放情况中的至少一者进行可视化显示。
81.步骤s260可以由本技术中的执行电子设备执行，也可以由其他设备执行。
82.举例来说，设备可以为用户提供可视化按键，以用于发出可视化请求，响应于用户的可视化请求，将目标对象的电力数据、绿电使用情况、碳排放情况、目标对象信息、绿电结算信息等数据进行可视化显示。
83.需要说明的是，对某一范围内的企业可以分别将每个企业单独作为目标对象进行电碳数据处理，而后得到每个企业对应的数据。在进行可视化展示时，可以针对每个企业单独进行数据的可视化展示，也可以对同一区域内的若干企业或者同一行业内的企业一并进行数据的可视化展示，以便于用户从多角度直观地了解相关的电碳信息。
84.在一些实施例中，该电子设备还可以将绿电使用数据、碳减排数据和绿电消纳数据输入到证明生成器中生成相应的证明，具体来说，证明生成器生成证明可以包括以下步骤：生成仅能通过专属链接访问的证明页面，证明页面包含证明内容；生成存储有专属链接地址的原始二维码，本实施例中仅能通过解析原始二维码才能获得能够跳转到证明页面的专属链接地址；通过区块链获取用户的历史电力数据，基于用户的历史电力数据对原始二维码进行重构，将重构后的二维码作为证明二维码。
85.进一步的，基于用户的历史电力数据对原始二维码进行重构，具体包括以下步骤：选择用户的历史电力数据中的某一类数据，绘制被选择数据的变化趋势曲线，计算变化趋势曲线上各点的曲率，取各点曲率的中位值作为曲率计算结果，示例性的，选择用户的历史电力流程信息数据中的某一类数据，可以是随机选择，也可以是用户指定；根据曲率计算结果所对应的数值区间从重构模式集合中选择相应的重构模式；根据被选择的重构模式对原始二维码进行重构。
86.本实施例中，重构模式预设有多种，不同的重构模式代表对原始二维码的图像进行不同的重构操作，例如镜面翻转、轴对称翻转等。本实施例中根据重构模式的总数，将曲率计算结果所可能出现的最小值到最大值之间的区间切分为相同数量的若干个小区间，根据曲率计算结果所处的区间顺序确定重构模式，例如当曲率计算结果处于第3个区间内，则选择第3种重构模式。根据用户的历史电力数据变化趋势对存储有证明页面链接地址的原始二维码进行重构。使得他人在获得重构后的二维码时，若不知晓相应的重构模式，则无法还原出正确的原始二维码，能够提高证明内容的安全性。
87.请参阅图5，图5是本技术电子设备一实施例的框架示意图。
88.本实施例中，电子设备50包括存储器51、处理器52，其中存储器51耦接处理器52。具体地，电子设备50的各个组件可通过总线耦合在一起，或者电子设备50的处理器52分别与其他组件一一连接。该电子设备50可以为具有处理能力的任意设备，例如计算机、平板电脑、手机等。
89.存储器51用于存储处理器52执行的程序数据以及处理器52在处理过程中的数据
等。例如，电力数据、碳减排数据、碳排放数据等。其中，该存储器51包括非易失性存储部分，用于存储上述程序数据。
90.处理器52控制电子设备50的操作，处理器52还可以称为为cpu(central processing unit，中央处理单元)。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器52还可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外，处理器52可以由多个成电路芯片共同实现。
91.处理器52通过调用存储器51存储的程序数据，用于执行指令以实现上述任一基于区块链的电碳数据处理方法。
92.在上述方案中，基于目标对象的电力数据中的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据能够从发电、使用和交易的角度对目标对象进行绿电溯源，从而准确确定目标对象的绿电使用情况，进一步基于绿电使用与碳排放的关联关系，能够准确得到目标对象的碳排放情况，从而能够准确确定目标对象的绿电使用情况以及相关的碳排放情况。
93.请参阅图6，图6是本技术计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。
94.本实施例中，该计算机可读存储介质60存储有处理器可运行的程序数据61，该程序数据能够被执行，用以实现上述任一基于区块链的电碳数据处理方法。
95.该计算机可读存储介质60具体可以为u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等可以存储程序数据的介质，或者也可以为存储有该程序数据的服务器，该服务器可将存储的程序数据发送给其他设备运行，或者也可以自运行该存储的程序数据。
96.在一些实施例中，计算机可读存储介质60还可以为如图5所示的存储器。
97.在上述方案中，基于目标对象的电力数据中的发电相关数据、负荷相关数据、交易相关数据能够从发电、使用和交易的角度对目标对象进行绿电溯源，从而准确确定目标对象的绿电使用情况，进一步基于绿电使用与碳排放的关联关系，能够准确得到目标对象的碳排放情况，从而能够准确确定目标对象的绿电使用情况以及相关的碳排放情况。
98.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。