區塊鏈技術(shù)作為一種分布式共享數據庫技術(shù)在各領(lǐng)域的應用研究方興未艾。區塊鏈技術(shù)的去中心化、透明性、公平性以及公開(kāi)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(jìn)一步推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設。
隨著(zhù)全球經(jīng)濟發(fā)展放緩,能源行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了瓶頸。能源企業(yè)的傳統業(yè)務(wù)模式和盈利模式不再適應數字化、低碳化的新經(jīng)濟格局的需求,以能源用戶(hù)為主導的能源變革對企業(yè)既有系統提出新的挑戰。 區塊鏈技術(shù)作為一種新的數據庫技術(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(kāi)、透明等特性與能源互聯(lián)網(wǎng)的理念相符,在未來(lái)能源領(lǐng)域具有廣泛的應用的潛力,正成為當今能源領(lǐng)域的一個(gè)重要的新方向。
能源區塊鏈悄然興起
目前,學(xué)術(shù)界對能源區塊鏈尚未形成統一的定義。但一般而言,能源區塊鏈是指區塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)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節點(diǎn),利用有序鏈接的加密區塊來(lái)驗證并存儲相關(guān)能源交易數據信息,使用共識機制進(jìn)行分布決策及維護全網(wǎng)數據的一致性,利用智能合約自動(dòng)完成有關(guān)數據信息的傳遞、相互驗證或執行的革命性的去中心化能源互聯(lián)的數據結構。
隨著(zhù)區塊鏈去中心化、公開(kāi)透明、數據安全性、系統自治性等應用優(yōu)勢的日益突顯,區塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng)理念的契合性也吸引了來(lái)自能源領(lǐng)域的目光。區塊鏈成為解決能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“瓶頸”的重要突破口,利用區塊鏈技術(shù)可以更好地服務(wù)于能源互聯(lián)網(wǎng)的建設。
區塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)都體現了去中心化的思想
區塊鏈系統中,不存在中心化的數據庫,每個(gè)節點(diǎn)都保存了區塊鏈的全部信息,權利和義務(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,“消費者即生產(chǎn)者”,強調個(gè)體之間平等進(jìn)行能源的分享。
區塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)都體現了自治協(xié)同性
區塊鏈系統由網(wǎng)絡(luò )中的所有節點(diǎn)運行和維護,不存在統一的管理機構;在能源互聯(lián)網(wǎng)中強調系統的自調度和生態(tài)化運行。
區塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)都能夠促進(jìn)建立市場(chǎng)化與金融化平臺
利用區塊鏈技術(shù)能夠建立公平開(kāi)放的市場(chǎng)機制,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)中則強調建立開(kāi)放的能源市場(chǎng),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,基于共識機制的分布式?jīng)Q策技術(shù)可為分布式設備的廣域協(xié)調提供解決方案;信息維度上,分布式數據校驗、記錄和存儲技術(shù)可有效滿(mǎn)足能源互聯(lián)網(wǎng)在數據真實(shí)可信、開(kāi)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(chēng)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。
全球能源區塊鏈應用不斷深化
從全球角度來(lái)看,目前世界上較為成型的能源區塊鏈項目主要集中在歐美國家和澳大利亞,該地區政策支持較為開(kāi)放。2016年4月美國的能源公司LO3公司與西門(mén)子數字電網(wǎng)以及比特幣開(kāi)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塊鏈應用。該項目是全球第一個(gè)基于區塊鏈技術(shù)的能源市場(chǎng)。這個(gè)微網(wǎng)項目實(shí)現了社區間居民的點(diǎn)對點(diǎn)電力交易,允許用戶(hù)通過(guò)智能電表實(shí)時(shí)獲得發(fā)電、用電量等相關(guān)數據,并通過(guò)區塊鏈向他人購買(mǎi)或銷(xiāo)售電力能源。用戶(hù)可以不需要通過(guò)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(yáng)能電池板等能源生產(chǎn)資源的公司,也可以通過(guò)微網(wǎng)將未使用的能源出售給社區。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據;可擴展智能合約,自動(dòng)化處理所有交易流程;鏈上微網(wǎng)控制系統,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(shí),配網(wǎng)運營(yíng)商會(huì )進(jìn)行確認,確認成功后智能合約將會(huì )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(mǎi)綠色清潔能源時(shí),需使用NRGcoin支付??墒褂脷W元、美元等貨幣在外部交易市場(chǎng)購買(mǎi)NRGcoin,1kW·h的綠色電力被規定永久等價(jià)1個(gè)NRGcoin,無(wú)論外部電價(jià)如何上漲,原先低價(jià)購買(mǎi)的NRGcoin仍然可以購買(mǎi)1kW·h的能源,不可更改的區塊鏈智能合約消除了綠色能源生產(chǎn)者對市場(chǎng)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項目是將區塊鏈技術(shù)應用在共享充電樁領(lǐng)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(jìn)行共享出租,并可以設置充電價(jià)格、費率等信息。當電動(dòng)汽車(chē)需要充電時(shí),車(chē)主通過(guò)手機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(guò)智能插座與共享充電樁進(jìn)行連接并使用手機進(jìn)行確認,同時(shí),可查看充電數據、交易記錄等信息。通過(guò)區塊鏈技術(shù)的分布式記賬實(shí)現交易雙方的計費透明化,增進(jìn)交易雙方信任。該項目可激勵私人充電樁進(jìn)行共享,增加充電樁的使用率,解決電動(dòng)汽車(chē)充電難的問(wèn)題,促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展,實(shí)現節能減排與能源轉型。
我國產(chǎn)業(yè)界積極探索能源區塊鏈應用
我國目前在能源區塊鏈領(lǐng)域也進(jìn)行了一定的探索,如:能鏈科技推出的碳票項目、浙江電力營(yíng)銷(xiāo)合同管理應用項目等, 2016 年5 月,全球首個(gè)能源區塊鏈實(shí)驗室在北京成立。該團隊通過(guò)區塊鏈技術(shù)與碳市場(chǎng)應用場(chǎng)景的深度融合,打造了一款低成本、高可靠的碳資產(chǎn)開(kāi)發(fā)和管理的區塊鏈平臺,產(chǎn)品以基于區塊鏈的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)作為表現形式,提供基于區塊鏈的便利化碳資產(chǎn)開(kāi)發(fā)平臺。通過(guò)發(fā)行以核證碳減排量(CCER)為基礎資產(chǎn)的數字資產(chǎn)——碳票,平臺將碳資產(chǎn)開(kāi)發(fā)各環(huán)節的參與方納入基于區塊鏈的共享協(xié)作分布式可信賬本,實(shí)現基于區塊鏈的文件和數據傳遞,以及評審和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的參與方互動(dòng),通過(guò)過(guò)程重塑,打造碳資產(chǎn)開(kāi)發(fā)高效協(xié)作網(wǎng)絡(luò )。碳資產(chǎn)管理應用僅僅是能源區塊鏈實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的多款應用之一,實(shí)驗室正攜手合作伙伴同時(shí)開(kāi)發(fā)多款基于區塊鏈技術(shù)的能源互聯(lián)網(wǎng)應用,包括電動(dòng)汽車(chē)賬戶(hù)管理、分布式光伏售電清結算、虛擬電廠(chǎng)考核計劃等,覆蓋能源生產(chǎn)、配送、消費、交易、管理等多個(gè)環(huán)節。
我國目前基于國家安全的考慮,對能源行業(yè)的監管比較嚴格,政策上對于能源區塊鏈技術(shù)的態(tài)度尚不明確,從國外經(jīng)驗來(lái)看,能源區塊鏈技術(shù)如想得到規?;陌l(fā)展,只靠民營(yíng)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(lǐng)域應用案例較少且規模較小,實(shí)際運營(yíng)經(jīng)驗不足。
來(lái)源:中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)