区块链在中国能源领域发展

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能源互联网是把新的能源技术、新的用能方式和新的管理模式集合在一起。就目前而言,能源互联网的核心在于“三化”和“两结合”。其中,“三化”是指电气化、低碳化和智能化;目的在于建设一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,实现设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放、共享可持续的现代化能源体系。

区块链技术具有四个优势:即去中心、去信任;开放、共识;交易透明、双方匿名;不可篡改、可追溯,为解决人类社会的信任问题提供了有力工具,进而将人类社会带入群智时代。

(1)学术研究领域:在对区块链和能源互联网典型特征进行匹配分析的基础上,对区块链技术在能源互联网领域的应用模式进行了初探,提出了区块链在需求侧管理、电能的计量和市场交易、电力市场辅助服务等领域的应用场景。

(2)研究团队建设方面:部分企业和科研院所已经建立了针对区块链在能源领域应用分析的实验室,例如北京能链众合科技有限责任公司建立的能源区块链实验室、大同市政府投资建立的北京大同区块链技术研究院、浙江省电力公司电力科学研究院创立的能源区块链研究团队等。

例如,2015 年9月国网浙江省电力公司电力科学研究院承担了国家电网公司第一个区块链科技项目,是国内最早将区块链应用于能源互联网的科研机构。万向区块链实验室将投资 2000 亿元在杭州建设新聚能城,在云端使用区块链技术,来重构“数字化城市”,建设集物联网、互联网、车联网于一体,以研发、孵化、转化、生产、运营为生命全周期,以智能生活、智能交通、智能服务为内容的万物互联互通的智能城市。能源区块链实验室将建成能源区块链主链,发行以 核 证 碳 减 排 量 ( Chinese certified emissionreduction,CCER) 为基础资产的数字资产即碳票,并以碳票为应用结算单位。

目前,区块链在我国能源互联网建设的核心宗旨是在泛能源的物理网络和泛能源信息应用网络之间架构起的一个透明,广泛参与和全面信任的金融交易体系,通过这样的交易体系为绿色补贴、绿色运营和绿色金融做一个系统级的解决方案,让产业和金融之间实现无缝的数据纽带,实现能源的物理模型、互联网的信息模型和区块链的金融体系之间的立体化融合,目前国内专家学者提出的基于区块链能源互联网的简要示意图如图 3 所示。

图3 未来能源互联网的物理-信息-金融示意图

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能源互联网区块链技术应用的商业模式

区块链技术的发展能够给能源互联网引入新的商业模式,可通过大力推动光伏电站众筹、资产证券化等模式实施。

目前,用户配电设施主要由用户自己投资建设,资金一次性投入较大。采用众筹方式进行投资建设,可以降低客户负担,而投资者也可获得收益。该模式需要解决的主要问题在于怎样确定众筹标的物和现实情况是对应的,如果无法确认标的物的真实性,就存在很大的投资风险,从而影响投资积极性。另外,配电资产的投资收益和用电量有关,只有提供精确可信的计量数据,才能保障投资者利益。区块链技术能解决这两个难题,基于区块链的众筹配售电有望成为一种新型商业模式。

区块链技术正在高速发展之中,在能源领域具有很大的应用前景。在能源区块链领域,目前尚未形成规范的技术标准。

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区块链技术能源互联网建设中应用前景

(1)在能源供给领域:区块链的去中心化与分布式电源之间的物理特性具有较强的耦合性,避免多种能源的重复建设,减小能源供给系统的浪费,可应用的场景包括:基于私有链的分布式能源多能互补之间的计量;基于联盟链的大型能源基地之间的打捆模式等。

(2)在能源输送领域:典型的应用场景包括:基于私有链的能源传输系统的阻塞管理和损耗分摊计算;基于联盟链的能源传输系统的实时监测和协调控制等。

(3)在能源分配领域:典型的应用场景包括:基于联盟链区域能源系统的自动计量,基于联盟链的储能系统的规划运行一体化分析等。

(4)在能源消费领域:区块链技术的应用,将会极大的提升能源消费侧和能源供给侧的透明度,从而改变区域能源系统的用能需求曲线。典型的应用场景包括:基于私有链的需求侧管理、家庭能量管理、电动汽车充放电电智能支付系统等。

(5)在能源交易领域:典型的场景包括:基于私有链的电费结算;基于联盟链的微电网中多元化角色的内部交易;基于公有链的分布式能源系统内部各种多样化能源之间的交易;基于公有链的国家之间的能源交易体系和商业模式等。

通过以上的分析可以得出,区块链在能源互联网中的应用路径框架图如图 4 所示。

图4  区块链、能源互联网的应用路径示意图

综上所述,以电力市场和能源供给侧改革为时代背景,区块链技术具有去中心化、公开透明、安全可信的特点,将对能源领域等诸多方面产生广泛而深远的影响,为解决能源系统中的交易摩擦提供了重要技术手段。

责任编辑:沈跃栋

作者简介

张蓓,上海新能源科技成果转化与产业促进中心产业推进部部长。

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