區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用研究方興未艾。區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、透明性、公平性以及公開性與能源互聯(lián)網(wǎng)理念相吻合，其在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用也將進(jìn)一步推動能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

 

隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩，能源行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了瓶頸。能源企業(yè)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式和盈利模式不再適應(yīng)數(shù)字化、低碳化的新經(jīng)濟(jì)格局的需求，以能源用戶為主導(dǎo)的能源變革對企業(yè)既有系統(tǒng)提出新的挑戰(zhàn)。 區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可增加能源互聯(lián)網(wǎng)中多利益主體的相互信任，其去中心化、公開、透明等特性與能源互聯(lián)網(wǎng)的理念相符，在未來能源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用的潛力，正成為當(dāng)今能源領(lǐng)域的一個(gè)重要的新方向。

 

 

目前,學(xué)術(shù)界對能源區(qū)塊鏈尚未形成統(tǒng)一的定義。但一般而言,能源區(qū)塊鏈?zhǔn)侵竻^(qū)塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。具體為：電力、石油、天然氣、供冷以及供熱等各能源子系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，利用有序鏈接的加密區(qū)塊來驗(yàn)證并存儲相關(guān)能源交易數(shù)據(jù)信息，使用共識機(jī)制進(jìn)行分布決策及維護(hù)全網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致性，利用智能合約自動完成有關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳遞、相互驗(yàn)證或執(zhí)行的革命性的去中心化能源互聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

 

隨著區(qū)塊鏈去中心化、公開透明、數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)自治性等應(yīng)用優(yōu)勢的日益突顯，區(qū)塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng)理念的契合性也吸引了來自能源領(lǐng)域的目光。區(qū)塊鏈成為解決能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“瓶頸”的重要突破口，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以更好地服務(wù)于能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

 

 

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，不存在中心化的數(shù)據(jù)庫，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存了區(qū)塊鏈的全部信息，權(quán)利和義務(wù)對等；能源互聯(lián)網(wǎng)中分布式能源和微電網(wǎng)將成為重要的組成部分，“消費(fèi)者即生產(chǎn)者”，強(qiáng)調(diào)個(gè)體之間平等進(jìn)行能源的分享。

 

區(qū)塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)都體現(xiàn)了自治協(xié)同性

 

區(qū)塊鏈系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)運(yùn)行和維護(hù)，不存在統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)；在能源互聯(lián)網(wǎng)中強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的自調(diào)度和生態(tài)化運(yùn)行。

 

區(qū)塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)都能夠促進(jìn)建立市場化與金融化平臺

 

利用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠建立公平開放的市場機(jī)制，同時(shí)可以很好地服務(wù)于其他金融產(chǎn)品的交易；能源互聯(lián)網(wǎng)中則強(qiáng)調(diào)建立開放的能源市場，也將促進(jìn)能源的金融衍生品的形成。

 

物理維度上，分布式對等網(wǎng)絡(luò)下的多主體參與能有效承接分布式能源接入對平行對等地位的需求，基于共識機(jī)制的分布式?jīng)Q策技術(shù)可為分布式設(shè)備的廣域協(xié)調(diào)提供解決方案；信息維度上，分布式數(shù)據(jù)校驗(yàn)、記錄和存儲技術(shù)可有效滿足能源互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)真實(shí)可信、開放共享和安全可靠方面的需求；價(jià)值維度上，智能合約和非對稱加密技術(shù)下的眾籌融資、去第三方交易可分別對應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)模式和交易機(jī)制方面的創(chuàng)新需求。

 

 

從全球角度來看，目前世界上較為成型的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目主要集中在歐美國家和澳大利亞，該地區(qū)政策支持較為開放。2016年4月美國的能源公司LO3公司與西門子數(shù)字電網(wǎng)以及比特幣開發(fā)公司Consensus Systems合作，建立了布魯克林微電網(wǎng)，是世界上最早的能源區(qū)塊鏈應(yīng)用。該項(xiàng)目是全球第一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源市場。這個(gè)微網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了社區(qū)間居民的點(diǎn)對點(diǎn)電力交易，允許用戶通過智能電表實(shí)時(shí)獲得發(fā)電、用電量等相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過區(qū)塊鏈向他人購買或銷售電力能源。用戶可以不需要通過公共的電力公司或中央電網(wǎng)就能完成電力能源交易。此外，擁有如太陽能電池板等能源生產(chǎn)資源的公司，也可以通過微網(wǎng)將未使用的能源出售給社區(qū)。LO3 Energy 的Exergy 平臺的搭建主要為以下幾方面：加密分布式賬本技術(shù)，以防篡改的方式安全保存所有數(shù)據(jù)；可擴(kuò)展智能合約，自動化處理所有交易流程；鏈上微網(wǎng)控制系統(tǒng)，高效管理微網(wǎng)電流和交易流。

 

歐盟推出的Scanergy項(xiàng)目是投入較早的能源虛擬貨幣和虛擬交易體系。電能生產(chǎn)者向配電網(wǎng)輸入、售出綠色電能時(shí),配網(wǎng)運(yùn)營商會進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)成功后智能合約將會生成相應(yīng)的虛擬代幣（NRGcoin）并將代幣提供給綠色電能生產(chǎn)方。當(dāng)購電方期望購買綠色清潔能源時(shí)，需使用NRGcoin支付。可使用歐元、美元等貨幣在外部交易市場購買NRGcoin,1kW·h的綠色電力被規(guī)定永久等價(jià)1個(gè)NRGcoin，無論外部電價(jià)如何上漲，原先低價(jià)購買的NRGcoin仍然可以購買1kW·h的能源，不可更改的區(qū)塊鏈智能合約消除了綠色能源生產(chǎn)者對市場政策變更的擔(dān)心，為消費(fèi)者提供更加優(yōu)惠的綠色能源。

 

德國Share&Charge項(xiàng)目是將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在共享充電樁領(lǐng)域的項(xiàng)目之一。私人和商業(yè)充電站可以在Share&Charge平臺上將充電樁進(jìn)行共享出租,并可以設(shè)置充電價(jià)格、費(fèi)率等信息。當(dāng)電動汽車需要充電時(shí),車主通過手機(jī)軟件搜索附近的共享充電樁并可查看相關(guān)電價(jià)信息。充電時(shí),通過智能插座與共享充電樁進(jìn)行連接并使用手機(jī)進(jìn)行確認(rèn),同時(shí),可查看充電數(shù)據(jù)、交易記錄等信息。通過區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式記賬實(shí)現(xiàn)交易雙方的計(jì)費(fèi)透明化,增進(jìn)交易雙方信任。該項(xiàng)目可激勵(lì)私人充電樁進(jìn)行共享,增加充電樁的使用率,解決電動汽車充電難的問題,促進(jìn)電動汽車的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與能源轉(zhuǎn)型。

 

 

我國目前在能源區(qū)塊鏈領(lǐng)域也進(jìn)行了一定的探索，如：能鏈科技推出的碳票項(xiàng)目、浙江電力營銷合同管理應(yīng)用項(xiàng)目等， 2016 年5 月，全球首個(gè)能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室在北京成立。該團(tuán)隊(duì)通過區(qū)塊鏈技術(shù)與碳市場應(yīng)用場景的深度融合，打造了一款低成本、高可靠的碳資產(chǎn)開發(fā)和管理的區(qū)塊鏈平臺，產(chǎn)品以基于區(qū)塊鏈的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)作為表現(xiàn)形式，提供基于區(qū)塊鏈的便利化碳資產(chǎn)開發(fā)平臺。通過發(fā)行以核證碳減排量（CCER）為基礎(chǔ)資產(chǎn)的數(shù)字資產(chǎn)——碳票，平臺將碳資產(chǎn)開發(fā)各環(huán)節(jié)的參與方納入基于區(qū)塊鏈的共享協(xié)作分布式可信賬本，實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的文件和數(shù)據(jù)傳遞，以及評審和開發(fā)過程中的參與方互動，通過過程重塑，打造碳資產(chǎn)開發(fā)高效協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。碳資產(chǎn)管理應(yīng)用僅僅是能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的多款應(yīng)用之一，實(shí)驗(yàn)室正攜手合作伙伴同時(shí)開發(fā)多款基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，包括電動汽車賬戶管理、分布式光伏售電清結(jié)算、虛擬電廠考核計(jì)劃等，覆蓋能源生產(chǎn)、配送、消費(fèi)、交易、管理等多個(gè)環(huán)節(jié)。

 

我國目前基于國家安全的考慮，對能源行業(yè)的監(jiān)管比較嚴(yán)格，政策上對于能源區(qū)塊鏈技術(shù)的態(tài)度尚不明確，從國外經(jīng)驗(yàn)來看，能源區(qū)塊鏈技術(shù)如想得到規(guī)模化的發(fā)展，只靠民營資本的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須要有“國家隊(duì)”的參與。技術(shù)上，區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，目前仍處于發(fā)展當(dāng)中，在能源領(lǐng)域應(yīng)用案例較少且規(guī)模較小，實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)不足。

 

（中國信通院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室 李尚）