區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種分布式共享數(shù)據(jù)庫技術(shù)在各領域的應用研究方興未艾。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)中的應用也將進一步推動能源互聯(lián)網(wǎng)的建設。

 

隨著全球經(jīng)濟發(fā)展放緩，能源行業(yè)的發(fā)展進入了瓶頸。能源企業(yè)的傳統(tǒng)業(yè)務模式和盈利模式不再適應數(shù)字化、低碳化的新經(jīng)濟格局的需求，以能源用戶為主導的能源變革對企業(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，在未來能源領域具有廣泛的應用的潛力，正成為當今能源領域的一個重要的新方向。

 

 

目前,學術(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)塊鏈是指區(qū)塊鏈技術(shù)在能源領域的應用。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，利用有序鏈接的加密區(qū)塊來驗證并存儲相關能源交易數(shù)據(jù)信息，使用共識機制進行分布決策及維護全網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致性，利用智能合約自動完成有關數(shù)據(jù)信息的傳遞、相互驗證或執(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)可以更好地服務于能源互聯(lián)網(wǎng)的建設。

 

 

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，不存在中心化的數(shù)據(jù)庫，每個節(jié)點都保存了區(qū)塊鏈的全部信息，權(quán)利和義務對等；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，“消費者即生產(chǎn)者”，強調(diào)個體之間平等進行能源的分享。

 

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)絡中的所有節(jié)點運行和維護，不存在統(tǒng)一的管理機構(gòu)；在能源互聯(lián)網(wǎng)中強調(diào)系統(tǒng)的自調(diào)度和生態(tài)化運行。

 

區(qū)塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)都能夠促進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制，同時可以很好地服務于其他金融產(chǎn)品的交易；能源互聯(lián)網(wǎng)中則強調(diào)建立開放的能源市場，也將促進能源的金融衍生品的形成。

 

物理維度上，分布式對等網(wǎng)絡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，基于共識機制的分布式?jīng)Q策技術(shù)可為分布式設備的廣域協(xié)調(diào)提供解決方案；信息維度上，分布式數(shù)據(jù)校驗、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)真實可信、開放共享和安全可靠方面的需求；價值維度上，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能源互聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)模式和交易機制方面的創(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)塊鏈應用。該項目是全球第一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源市場。這個微網(wǎng)項目實現(xiàn)了社區(qū)間居民的點對點電力交易，允許用戶通過智能電表實時獲得發(fā)電、用電量等相關數(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,配網(wǎng)運營商會進行確認，確認成功后智能合約將會生成相應的虛擬代幣（NRGcoin）并將代幣提供給綠色電能生產(chǎn)方。當購電方期望購買綠色清潔能源時，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1個NRGcoin，無論外部電價如何上漲，原先低價購買的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心，為消費者提供更加優(yōu)惠的綠色能源。

 

德國Share&Charge項目是將區(qū)塊鏈技術(shù)應用在共享充電樁領域的項目之一。私人和商業(yè)充電站可以在Share&Charge平臺上將充電樁進行共享出租,并可以設置充電價格、費率等信息。當電動汽車需要充電時,車主通過手機軟件搜索附近的共享充電樁并可查看相關電價信息。充電時,通過智能插座與共享充電樁進行連接并使用手機進行確認,同時,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)的分布式記賬實現(xiàn)交易雙方的計費透明化,增進交易雙方信任。該項目可激勵私人充電樁進行共享,增加充電樁的使用率,解決電動汽車充電難的問題,促進電動汽車的發(fā)展,實現(xiàn)節(jié)能減排與能源轉(zhuǎn)型。

 

 

我國目前在能源區(qū)塊鏈領域也進行了一定的探索，如：能鏈科技推出的碳票項目、浙江電力營銷合同管理應用項目等， 2016 年5 月，全球首個能源區(qū)塊鏈實驗室在北京成立。該團隊通過區(qū)塊鏈技術(shù)與碳市場應用場景的深度融合，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。碳資產(chǎn)管理應用僅僅是能源區(qū)塊鏈實驗室開發(fā)的多款應用之一，實驗室正攜手合作伙伴同時開發(fā)多款基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源互聯(lián)網(wǎng)應用，包括電動汽車賬戶管理、分布式光伏售電清結(jié)算、虛擬電廠考核計劃等，覆蓋能源生產(chǎn)、配送、消費、交易、管理等多個環(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)驗來看，能源區(qū)塊鏈技術(shù)如想得到規(guī)?；陌l(fā)展，只靠民營資本的力量是遠遠不夠的，必須要有“國家隊”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)展當中，在能源領域應用案例較少且規(guī)模較小，實際運營經(jīng)驗不足。

 

（中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室 李尚）