區塊鏈+能源：烏托邦願景還是未來藍圖？
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文/尹寧
出品/陀螺研究院
近日，印度電力公司Tata Power DDL宣佈參與基於區塊鏈的太陽能交易試點項目。據悉，此次試點將與澳大利亞區塊鏈公司PowerLedger和印度智能電網論壇（ISGF）進行合作，檢查通過區塊鏈或連接到智能電網的太陽能電池板分佈式網絡進行能源交易的可行性。實際上，這已並不是區塊鏈首次運用於能源產業當中，早在2016年4月，兩名美國佈魯克林居民通過使用基於區塊鏈的能源交易APP，成功躍過電力公司完成瞭首筆由區塊鏈系統驅動的電力交易。
Tata Power DDL 資料來源：百度搜圖
近年來，隨著各國對於能源安全重視度的持續提升與清潔能源技術的不斷發展，傳統化石能源向新能源的轉變趨勢凸顯，分佈式能源這一運作高效的能源利用模式呼聲不斷，區塊鏈+能源成為沖擊當下能源中心化市場格局的一匹黑馬，也因此備受市場關註。但對於龐大而復雜的能源行業而言，也有不少人認為分佈式能源更帶著一種烏托邦的神話色彩，恐難以在現實中實現。那麼，區塊鏈在能源市場中有哪些應用？基於區塊鏈的能源互聯網是否能夠實現？
我國傳統能源體系特點
能源，事關一國安全發展重要的組成部分，也是產業鏈條縱深度最復雜的行業之一。從能源種類而言，其包括煤炭、石油、天然氣、水力、風力等不同類型的原始來源，而從能源的後續加工，則涵蓋礦石采購、設備購置、冶煉、發電運輸等多個環節，產業主體分類龐雜，復雜程度極高，產業的投入金額也在眾多產業中名列前茅。
正因於此，能源產業是高度依賴勞動、資金、土地、技術等稟賦的行業，能源市場競爭歷來呈現出寡頭格局，經營權一般都由幾大極具實力的公司掌握。以我國為例，我國目前主要形成瞭火電為主，水電、風電、核電、光電為輔的能源結構，能源經營權大多位於國網、中石化、南方電網等大型國企手中，交易模式一般為統購統銷，具有較為濃厚的中心化官僚色彩。而在監管上，能源行業也強調監管機構的集中、統一化的管理地位。
此外，以電力為核心的能源行業在市場規則層面與其他行業有著明顯的差異性。能源的運輸安全運行的前提需要從用電負荷與發電供應的供需兩維度進行考慮，若出現較大程度的供需不對等，電力系統將會運輸異常，甚至於大規模斷開，直接影響到能源系統的循環與運轉。基於此層面的考慮，能源供應商對供需信息撮合的要求非常高，對信息撮合中介存在高度依賴性，使得區域中心化中介存在成為瞭必然。中心化中介天然呈現壟斷性，並與能源交易直接利益相關，也為能源市場寡頭固化奠定瞭基礎。
在此情況下，我國能源行業存在顯著的三大特征，即電力損耗大、市場機制透明度較低以及再生能源結構占比不足。
能源行業存在難題 資料來源：公開資料
區塊鏈如何應用於能源行業當中？
區塊鏈作為密碼學、智能合約、P2P通信等多種技術通過獨創性的組合及創新，實現瞭利用技術的手段和機制，使每個區塊鏈參與節點能夠信任各個參與方共識的結果，進而信任鏈上節點的行為和數據，共同構建一個去中心化的信任環境和價值傳遞的網絡，在主體眾多、流程繁雜的能源行業中應用廣闊。
具體而言，目前區塊鏈在能源行業中的應用主要集中於三個領域，分別為分佈式電力交易、主體生態系統構建以及能源智能化調度。在分佈式電力交易中，較為典型的應用則是前述提到的環保太陽能交易。不同於傳統能源交易須經過電力公司、電網中介等中心化機構，分佈式能源構建瞭一個基於區塊鏈的新能源計量、登記、管理、交易與結算的去中心化系統，真正將電力下放於個人手中，消費者所有用點數據均直接上鏈，並儲存於共同賬本中，可通過共享賬本實時獲得傢庭發電量與供電量，不僅杜絕瞭偷電、漏電、信息不透明等行為，進而通過區塊鏈節點通信點對點出售個人屋頂上的剩餘太陽能，實現能源的市場化交易。通過描述看出，此種應用更適用於以新能源為主導的能源供應中，原因是由於再生能源的獲取較為便捷，以傢庭為單位收集也較為簡單。
基於區塊鏈的能源交易平臺示意 資料來源：國傢電網
在主體生態系統構建，區塊鏈的運用則側重於可信環境的構建。盡管能源企業頭部效應明顯，但正如此前提到的，能源行業業務錯綜復雜，決策權集中也直接導致瞭效率的降低，一方面，企業內部流程化管理創新難度較大，另一方面，企業外部協作夥伴眾多，信任成本高。而區塊鏈可通過節點上鏈營造可信環境，並借助智能合約來自動觸發交易流程，從而在眾多決策參與者的情況下下實現大幅度提升交易執行效率。同理，內部的管理流程也可通過自動執行進行優化創新。一般而言，此種應用模式在能源區塊鏈中更為常見。
而能源智能化調度，則與區塊鏈在數據流通中的運用有較為直接的關系。通過數據上鏈與共享賬本，整個能源產生、加工、運輸、交易的數據都將不被篡改的記錄下來，繼而憑借數據的智能化分析，單個節點數據分割，能源則可以進行智能化調控與調度。尤其是在設備發生故障時，其餘節點數據的快速響應可以立刻辨別故障點，並自動推送至維修處安排閑時檢修人員，這與傳統的設備故障之後花費大量時間排查、再經由中心安排維修人員有較大的差異。
能源區塊鏈在我國的發展歷程與應用情況
從發展歷程而言，我國能源區塊鏈於2015年左右啟動，發展至今仍處於早期階段。2016年，“能源互聯網的規劃、運行與交易基礎理論”被相關文件界定為“智能電網基礎支撐技術”項目下的基礎研究類題目，實施周期為5年，理論探索開始。同年，我國首個區塊鏈能源實驗室的成立，並推出瞭能源區塊鏈主鏈Demo，標志者我國在能源區塊鏈的實踐探索開端。2018年4月13日，國傢知識產權局公佈名為“關於區塊鏈的電力交易管控方法及裝置”的專利申請。2018年4月27日，國傢電網公司科技項目《區塊鏈技術在能源互聯網的應用研究》中期督導會在杭州舉行。此後，我國能源區塊鏈逐步進入快車道發展。
而在具體應用方面，相較於國外PowerLedger、Endesa、Shell等公司較為活躍的嘗試，在較為僵化的市場體制與稍顯落後的數字化技術雙重影響下，我國分佈式能源發展仍較為初期。但由於區塊鏈在生態構建、提升企業內部管理效率中的突出作用，仍有不少知名的能源企業以此作為其改革創新的切入口。
以國傢電網為例，作為我國電力行業的龍頭企業，國傢電網正積極探索區塊鏈在電力能源行業的應用，在新能源雲、電力交易、優質服務、綜合能源、物料采購、智慧財務、智慧法律、數據共享、安全生產等十大應用場景中均率先開展瞭區塊鏈應用，形成瞭一系列可推廣可復制的區塊鏈應用案例。
國傢電網佈局的區塊鏈應用落地案例 資料來源：國傢電網
南方電網積極探索區塊鏈技術在電力等能源資源領域落地，2019年12月在深圳完成全國首個基於區塊鏈的數據“共享網絡”科技項目，並在珠海開展瞭基於區塊鏈技術的綠色電力證書交易平臺的試點示范。
中國石油化工集團有限公司則從2017年開始就區塊鏈與業務創新結合進行研究，2018年就構建瞭首條石化私有鏈，並於同年首次使用區塊鏈技術出口汽油，降低瞭20%-30%的財務成本。2021年1月，與信任度科技聯合上線瞭區塊鏈電子檔案平臺以及企業主動防禦司法存證服務，大幅度降低瞭企業在數字化經營中的電子數據管理成本，有效保障瞭各項業務開展過程中的合規性。
中石化企業主動防禦司法存證服務 資料來源：信任度
中化能源股份有限公司與建設銀行聯合申報的區塊鏈數字倉單平臺也於2020年9月27日完成瞭我國石化行業首筆區塊鏈數字倉單質押融資業務，從申請到銀行撥付放款僅僅用瞭不到1天的時間，借貸成本下降40%，整體效率提升明顯。
此外，從技術提供方來看，除傳統的阿裡、騰訊、百度、平安等業務線廣泛的技術提供方外，諸如能信科技、融鏈科技此類專門聚焦於能源區塊鏈的技術服務商也開始湧現。
結束語
盡管由於市場規則與行業特性的客觀要求，能源區塊鏈仍面臨著較大的阻力，理論上的分佈式、去中心化能源難以在大范圍實現。但不可否認的是，過度中心化天然伴隨的管理僵化、效率低下對於區塊鏈這一技術又產生瞭新的需求。從市場角度，能源區塊鏈市場前景廣闊，全球市場研究和戰略咨詢公司Global market Insights數據顯示,到2025年,區塊鏈在能源市場的市場價值將從目前增長到30億美元。
而從政策視角，回到我國，早在2015年，國務院印發《關於積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，就曾提出推進能源生產和消費智能化，建設分佈式能源網絡，發展基於電網的通信設施和新型業務。此後，我國更是發佈《關於加強能源互聯網標準化工作的指導意見》、《關於建立健全清潔能源消納長效機制的指導意見（征求意見稿）》等一系列政策促進清潔能源與能源互聯網的發展。而近日發佈的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》，也明確指出，推進能源革命，建設清潔低碳、安全高效的能源體系，構建基於5G的應用場景和產業生態，在智能交通、智慧物流、智慧能源、智慧醫療等重點領域開展試點示范。可以看出，我國對於清潔能源與能源數字化的改革已是勢在必行。
可以預見，隨著清潔能源理念與技術的不斷發展，在市場與政策的雙重刺激下，我國能源區塊鏈將會迎來新一輪的發展高峰。但在這波浪潮中，人人皆能源公司的美好願景是曇花一現的空中樓閣還是近在咫尺的未來，或許仍將拭目以待。
參考文獻：
中國電力市場與能源未來：區塊鏈+能源：曇花一現的碰撞？
中國社科院：中國能源發展的幾個主要問題和思考
全國能源信息平臺：我國一次能源生產總量居世界首位 煤炭仍是基礎能源
杜玥霞：深度解析|國傢電網在區塊鏈領域發力十大場景
陀螺財經：陀螺產業區塊鏈第八季 | 中石化-企業主動防禦司法存證服務
陀螺財經：陀螺產業區塊鏈第八季 | 中石化-區塊鏈電子檔案
來源：https://www.tuoluocaijing.cn/industrys/detail-10050709.html