5月27日，我校陳群副校長團隊在《自然·通訊》（Nature Communications）發表題為“打破分布式能源系統管理中的去中心化-隱私-安全三重困境”（Break down the Decentralization-Security-Privacy Trilemma in Management of Distributed Energy Systems）的文章。該研究聚焦多主體分布式能源系統協同優化問題，將傳統的去中心化數學算法和區塊鏈技術創新性融合，通過機制設計構建了多方去中心化管理框架，解決了決策安全和隱私保護間的矛盾。陳群教授為唯一通訊作者。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48860-7。

分布式能源系統利用終端用戶的分散式光伏、多能聯供和儲能等設備，提供輕便靈活的能源服務，是實現“雙碳”目標的重要手段。由于分布式能源系統具有多主體特征，集中化的統一調控模式常常因為操作權限問題或潛在的惡意操縱行為不被分布式用戶接受；現有的去中心化管理方案也因未能兼顧隱私保護和決策安全等需求，應用受到限制。

圖1兼顧隱私保護和決策安全的分布式能源系統的去中心化管理流程

圖2提出的框架與現有集中或去中心化管理機制的對比

該研究提出的分布式能源系統管理框架引入三類參與者：分布式用戶，區塊鏈礦工，與第三方計算平臺。在分布式用戶及其設備層面，利用去中心化數學算法，以可信邊緣硬件設備為支撐，將多分布式能源系統協同優化問題分解為多個單系統內源、荷、儲設備的優化子問題，通過將其變換降維并混淆以保護用戶隱私。提出的框架引入多個競爭第三方計算平臺共享算力，和區塊鏈礦工分別構成了優化層和驗證層，確保混淆優化子問題求解流程的完整性、正確性和高效性。在多輪迭代協商過程中，多方參與者相互制約和監管，實現了多分布式能源系統綜合能效的協同優化。實際系統的算例測試表明，提出的方法避免了決策過程中的操縱行為，防止了部分惡意用戶的不當得利，在非理性個體嘗試破壞決策流程時可以保證計算安全進行。此外，提出的框架也保護了參與者的敏感信息。

該去中心化框架以多主體分布式能源系統運行優化中的安全和隱私問題為出發點和落腳點，兼顧了輕量級用戶的易用性和可擴展性需求，在后續落地應用中能夠充分發掘用戶側調節潛力，支持分布式可再生能源消納，提升分布式資源管理智能化水平，開辟綠色用能新路徑。

編輯：左芳舟