區(qū)塊鏈在能源互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用現(xiàn)狀分析和前景展望

顧向鋒

摘 ?要：隨著社會的不斷發(fā)展，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成為我國能源轉(zhuǎn)型的重要方法和重要環(huán)節(jié)，區(qū)塊鏈技術(shù)則是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的最主要支持，在目前的大背景下，本文總結(jié)了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，深入分析了未來市場潛在的多方面應(yīng)用前景。從區(qū)塊鏈的典型特征和特點入手，詳述了技術(shù)構(gòu)架以及網(wǎng)絡(luò)交易過程，結(jié)合國內(nèi)外的研究熱點分別對技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新興貨幣和典型應(yīng)用等多方面進行總結(jié)，最后展望了區(qū)塊鏈技術(shù)在我國電力體制改革和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè);發(fā)展現(xiàn)狀;典型特征;前景展望

能源是促進經(jīng)濟發(fā)展的必要物質(zhì)基礎(chǔ)，全球范圍內(nèi)的能源消費速度呈現(xiàn)出較低的增長趨勢，部分發(fā)達國家的能源需求逐漸與煤炭等高碳能源脫鉤，說明越來越多的國家意識到環(huán)保的重要性，意味著能源革命將不可避免。從某個角度來說，能源革命的外在體現(xiàn)就是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)可以有效的將新型用能方式、新型管理模式以及新型能源技術(shù)良好的結(jié)合在一起，核心是“三化”和“兩結(jié)合”，“三化”具體是指低碳化、電氣化和智能化，目的是建設(shè)一種新型發(fā)展形態(tài)，能夠?qū)⒒ヂ?lián)網(wǎng)和能源的生產(chǎn)、運輸、儲存、消費等深度融合，多設(shè)備與多地點之間可以共同工作，從而實現(xiàn)信息對稱、多能協(xié)同、供需分散、交易開放、可持續(xù)發(fā)展和系統(tǒng)扁平等優(yōu)勢，建立健全現(xiàn)代化能源體系[1]。由于參與到能量交易當中的角色越來越多，因此交易模式也變得更加復(fù)雜和多樣，這就急需引入新的技術(shù)去建設(shè)和支撐能源互聯(lián)網(wǎng)。

一、區(qū)塊鏈在中國能源領(lǐng)域的發(fā)展

（1）學術(shù)研究領(lǐng)域：針對區(qū)塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)人員做了足量的工作，在匹配分析的基礎(chǔ)上也初步探索了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用模式，查看是否能夠合理有效的應(yīng)用在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。同時也提出和建設(shè)了在市場交易、電能計量、需求側(cè)管理、市場輔助服務(wù)等方面的應(yīng)用場景，歸納和總結(jié)了多種存在模式。

（2）研究團隊建設(shè)：科研院和部分企業(yè)都已經(jīng)建立了相關(guān)實驗室，對區(qū)塊鏈進行能源領(lǐng)域的應(yīng)用分析，比如大同市政府建立的區(qū)塊鏈技術(shù)研究院和北京能鏈眾合科技有限責任公司建立的能源區(qū)塊鏈實驗室，還有該領(lǐng)域的電力公司自行組織的研究團隊等等。2015年9月浙江省電力公司電力科學研究院就已經(jīng)承擔并且開展了第一個區(qū)塊鏈項目，是最早應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的實踐[2]。此外萬向區(qū)塊鏈實驗室會在杭州投資2000億建設(shè)新聚能城，構(gòu)建數(shù)字化城市，嘗試將車聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)合為一體，云端應(yīng)用區(qū)塊鏈進行研發(fā)、生產(chǎn)和運營，建設(shè)萬物互聯(lián)的智能城市。在建成能源區(qū)塊鏈實驗室之后，就會形成區(qū)塊鏈主鏈，發(fā)行新的數(shù)字資產(chǎn)-碳票，這項數(shù)字資產(chǎn)以核證碳減排量為基礎(chǔ)資產(chǎn)，并以此為最終結(jié)算單位。

在能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)早期，區(qū)塊鏈應(yīng)用的核心是在物理網(wǎng)絡(luò)和能源信息應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)之間構(gòu)建一個值得信任和公開透明的金融交易體系，旨在為綠色運營、綠色金融和綠色補貼的落實提供合理解決方法，使得金融和產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系更加緊密，從而讓互聯(lián)網(wǎng)信息模型、能源物理模型和區(qū)塊鏈金融體系三者之間實現(xiàn)立體融合[3]。

二、能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)模式

區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展無疑會給能源互聯(lián)網(wǎng)帶來新的機遇和商業(yè)模式，相關(guān)部門和企業(yè)可以大力推動光伏電站的建設(shè)，現(xiàn)階段的用戶配電設(shè)施還是以個人投資為主，一次性的資金投入很大，而采取眾籌的方式能夠大大減輕客戶負擔，同時不妨礙投資者獲得收益，但是該模式需要解決一個問題，就是確定眾籌標物與現(xiàn)實情況相符，如果不能確定真實性，將會對各方面都造成影響，帶來較大損失，投資者也會承擔很大的風險;配電資產(chǎn)所帶來的收益和用電量之間有著很密切的關(guān)系，計量數(shù)據(jù)達到十分精準的級別才能夠全面保證投資者利益。尋找合適的方法和手段解決上述問題就很有希望將區(qū)塊鏈眾籌配售電發(fā)展為新型商業(yè)模式。區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展十分迅速，雖然還處于初期階段，但是有著很大的應(yīng)用前景，在形成規(guī)范技術(shù)標準之前，學術(shù)界和工業(yè)界都要投入大量的人力和物力開展研究，除了能源互聯(lián)網(wǎng)之外，區(qū)塊鏈和其他領(lǐng)域的融合也是值得關(guān)注的課題[4]。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用前景

從區(qū)塊鏈技術(shù)在當今能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，人們應(yīng)當抓住機會，不斷完善技術(shù)，分析未來走向和趨勢，本文對區(qū)塊鏈技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用前景總結(jié)歸納出了如下幾點：

（1）能源供給領(lǐng)域：未來能源供給模式主要分為分布式和集中式兩種，分布式電源和區(qū)塊鏈去中心化存在著比較強的耦合性，因此將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于此能夠更好更快的實現(xiàn)信息共享和實時信息傳輸，防止能源建設(shè)方面發(fā)生重復(fù)，同時也可以顯著減少浪費，不論是基于聯(lián)盟鏈的大型能源基地還是基于私有鏈的分布式能源都可以應(yīng)用。

（2）能源輸送領(lǐng)域：能源輸送會涉及很多方面的因素，也會有較多角色參與，各角色之間存在著比較明顯的博弈競爭，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒔巧g的交易變得公開化和透明化，并且強制多方面信任，實現(xiàn)多能源的協(xié)調(diào)配送，最大限度提高系統(tǒng)效率。適用的典型場景有：基于聯(lián)盟鏈的能源傳輸系統(tǒng)實時監(jiān)測、協(xié)調(diào)控制;基于私有鏈的能源傳輸四通損耗分攤計算與管理[5]。

（3）能源分配領(lǐng)域：分布式能源的某些特征對現(xiàn)有分配系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大改變，能源與能源之間的時空耦合以及交叉轉(zhuǎn)化也都對目前的系統(tǒng)計量提出了更精準的要求。在區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上進行廣泛共享可以一定程度提高分配合理性，可以適用于基于聯(lián)盟鏈的能源系統(tǒng)自動計量和儲能系統(tǒng)規(guī)劃運行分析等。

（4）能源消費領(lǐng)域：區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于分布式賬本和智能化合約可以很大程度提高能源供給側(cè)的透明公開，改變現(xiàn)有用能消費曲線，實現(xiàn)能源與能源之間的交互和利用，適用于基于私有鏈的家庭能量管理、需求側(cè)管理和智能支付系統(tǒng)等。

（5）能源交易領(lǐng)域：結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，推測首先會在能源交易領(lǐng)域取得有效成果，不論是私有鏈、公有鏈還是聯(lián)盟鏈都會有所涉足，包括電費結(jié)算、微電網(wǎng)中多角色內(nèi)部交易、能源系統(tǒng)多樣化能源之間交易和國家相關(guān)商業(yè)模式等等。

結(jié)束語

現(xiàn)階段的能源供給側(cè)改革和電力市場變動是應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的大前提，經(jīng)過較長時間的實踐和研究我們得知，區(qū)塊鏈技術(shù)有著安全可信、公開透明和去中心化等優(yōu)勢，可以為未來的能源系統(tǒng)交易提供新的解決思路，也為潛在的交易摩擦帶來了新的和解途徑，本文不僅分析了國內(nèi)外區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，還對幾項能源系統(tǒng)應(yīng)用中的重要問題展開了詳細的探討，對各技術(shù)應(yīng)用場景進行了展望，并且以我國的實際市場為基礎(chǔ)，考慮現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，對區(qū)塊鏈在能源轉(zhuǎn)型中所扮演的角色開展了討論，提出了一些實質(zhì)性的建議。

參考文獻

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[2] ?劉星. 區(qū)塊鏈技術(shù)：助力構(gòu)建新型能源供用體系[J]. 電氣技術(shù)，2018，19（4）：125-126.

[3] ?陳穎. “互聯(lián)網(wǎng)+”時代電子貨幣發(fā)展與政府監(jiān)管研究[J]. 科技經(jīng)濟導刊，2018，26（24）：167-168.

[4] ?郭鶴旋，魯斌. 基于交叉區(qū)塊鏈的能源互聯(lián)網(wǎng)信息物理安全防御框架[J]. 電腦知識與技術(shù)，2018（2）：7-9.

[5] ?邰雪，孫宏斌，郭慶來. 能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈應(yīng)用的交易效率分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2017（10）：324-330.