區塊鏈技術與陜西能源產業融合發展初探

葉珊珊 王濤

隨著區塊鏈技術的快速發展，區塊鏈與金融服務、物流、知識產權保護等領域的應用融合給整個行業帶來了創新與變革。在此背景之下，陜西應明確區塊鏈具體發展方向，著眼區塊鏈技術研發和應用上展開布局，推動區塊鏈技術在能源微電網、能源交易系統、智能充電樁、能源信息安全等領域盡快先行嘗試，搶占區塊鏈行業制高點。

2009年，隨著比特幣的產生，區塊鏈技術第一次出現在公眾視野。從2016年起，區塊鏈的概念開始被廣泛知曉，它被認為是繼大型機、個人電腦、互聯網、移動/社交網絡之后計算模式的第五次顛覆式創新。2018年2月，《人民日報》經濟周刊發出整版區塊鏈專題報道：《三問區塊鏈（經濟熱點）》《抓住區塊鏈這個機遇》《做數字經濟領跑者》，全面分析了區塊鏈技術，積極地肯定了區塊鏈在各個領域的應用，并呼吁相關部門及時出臺區塊鏈技術和產業發展扶持政策。[1]

截至2017年11月底，國務院及浙江、江蘇、貴州等9個省、自治區和直轄市就區塊鏈發布了相關政策意見。區塊鏈已經從技術走向了應用，正在以前所未有的速度與各個產業融合，從而帶來整個行業顛覆式的創新發展。目前區塊鏈技術已經在金融服務、跨境支付、財產保險、共享經濟、物聯網、版權保護等領域廣泛開展應用，可謂發展前景十分光明。在此背景之下，陜西應明確區塊鏈具體發展方向，著眼區塊鏈技術研發和應用上展開布局，在較為成熟的領域盡快先行嘗試，搶占區塊鏈行業制高點。

一直以來，陜西省是能源大省，也是國家重要的能源化工、西煤東運、西電東送基地，是能源絲綢之路上的重要紐帶和支撐點。隨著科技的進步，能源產業的發展也面臨轉型升級。美國著名學者杰里米里夫金在其著作《第三次工業革命》一書中首先提出了“能源互聯網”的概念和愿景，[2]分布式能源和互聯網技術的結合成為了新的發展趨勢，在國內外引起了廣泛關注。目前，世界能源體系正發生深刻的變革，能源互聯網、能源的金融化，生產的分布化，共享經濟化，產銷一體的融合化等等這些能源行業的范式正在發生變化，從而對全世界能源行業以及人們的生產生活方式帶來巨大的影響。

華北電力大學能源互聯網研究中心主任曾鳴認為，伴隨著能源互聯網系統的發展，能源交易將呈現多元化、分散化、即時化特征，為使交易更加便捷、安全且低成本，未來能源互聯網交易模式趨勢將是扁平化和“去中心化”。而“去中心化”是區塊鏈技術的核心特征，因此，未來能源領域的變革與區塊鏈技術的結合似乎成為了一種發展的必然。在區塊鏈技術快速發展的背景下，作為能源大省的陜西應提早謀劃能源區塊鏈產業，以助力能源產業的轉型升級發展。

區塊鏈的概念和特點

1、區塊鏈的概念

區塊鏈技術的快速發展受到了廣泛關注，但到目前為止尚沒有公認的定義。美國學者、區塊鏈科學研究所創始人梅蘭妮·斯萬（Melanie Swan）認為，區塊鏈技術是一種公開透明的、去中心化的數據庫。在工信部發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》中，區塊鏈技術被定義為分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。[3]根據以上定義可簡要分析得知，區塊鏈是一種去中心化的分布式賬本數據庫，去中心化即沒有中心或各個節點都是中心，分布式賬本數據庫是指賬本數據不僅僅存儲在每個節點上，而且每個節點會同步共享復制整個賬本的數據。從技術角度講，區塊鏈是密碼學原理的直接應用，以解決交易過程的所有權確認問題，保證交易系統對價值交換活動的記錄、傳輸、存儲結果都是可信的。

2、區塊鏈的特點[4][5]

區塊鏈采用密碼學、區塊鏈式結構、共識算法等一系列技術組合，具有去中心化、去信任化、數據不可篡改、分散同時記錄等特點。

（1）去中心化。區塊鏈使用的是分布式核算和存儲技術，任意一個節點擁有均等的權利和義務，任一節點停止工作都會不影響系統整體的運作，因而不需要傳統的大型中心化硬件或管理機構介入。

（2）去信任化。區塊鏈系統中的數據和信息不可改變，并且整個數據庫和系統的運作是公開透明的，從而使得點與點之間的交易可直接完成，不僅不需要清算組織或管理機構，而且也不需要信用中介的參與。由于無需第三方信用中介，區塊鏈技術可使交易成本大大降低。

（3）數據不可篡改。區塊鏈基于其技術特征，數據按時間順序關聯成鏈，一旦生成便是永久的、不可逆向修改的，因而可以保證交易數據的不可篡改、不可虛構。由于所有交易的成立都需要全部節點共同驗證，節點內儲存的信息需保持一致，所以如果想要篡改某一區塊或者所有區塊的交易信息幾乎難以實現， 因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。

（4）分散同時記錄。在區塊鏈系統中，交易進行時不必集中到某一個結算機構或管理機構，而是由單個節點發送給全網其他節點，由各個參與記錄的節點實時更新并存儲全網的所有數據，因此單個節點上對數據庫的修改是無效的。

由于沒有中心，信息透明且難以篡改，區塊鏈技術具有交易自主化、節約監管成本、絕佳保密性和安全性的優點。因此，使用區塊鏈技術可以提高數字信息生態系統的準確性、安全性和透明度，革新從支付到公共政策各行業的運行。也正因為其具有的技術優勢，區塊鏈在能源行業的應用前景一片光明。

能源區塊鏈技術在陜西的應用前景

1、能源微電網

可在陜西有條件的區域范圍內，發展分布式發電項目，運用區塊鏈技術實現點對點的用電者和發電者之間的電力交易。參與項目的可以是企業，也可以是普通家庭，通過區塊鏈技術管理將不同主體和系統融合為一個能源互聯網超級主體，屆時無需國家電網公司作為第三方參與交易，便可實現點對點的用戶和發電者之間的電力交易，每個家庭既可以是消費者，同時也可以是生產者，即所謂的“生產型消費者”。這種基于能源區塊鏈技術的電力交易比傳統能源配電系統更有效率，可有效降低成本，并且非常適合太陽能、風能等清潔能源分布式發電模式。

目前，陜西省首批能源互聯網示范項目——延長石油1GW風光氣氫牧能源互聯網示范項目已經進入實施階段，可以利用區塊鏈技術支撐項目在配電網、分布式風、光及儲能方面的建設及應用，以有效提高供電可靠性和高效性。

2、區塊鏈能源交易系統

能源互聯網使得電、熱、氣以及電氣化交通等多種能源系統的高效融合開放互聯，是未來能源發展的一個必然趨勢，運用區塊鏈技術可以使基于能源互聯網的交易得以實踐并廣泛應用。利用區塊鏈的去中心化、公開透明和信息不可篡改等特點，構建能夠實現各種能源自由交易的綜合能源交易系統，不僅能夠免除中心機構信任擔保造成的高額費用成本，也能使交易在更為安全的環境中進行，這種基于區塊鏈技術的能源交易系統將更適合未來覆蓋海量用戶的分布式能源項目，所有交易數據存儲于區塊鏈中，并基于智能合約完成。

陜西省已于2014年1月在西咸新區設立絲路經濟帶能源金融貿易區，可將能源金融貿易區中區域性能源信息交流平臺、能源交易中心和商務金融中心與區塊鏈技術相結合，使交易平臺更加公開透明、交易時間更短、交易成本更低。

3、智能充電樁

未來能源開放互聯，任何有用電需求的情況都可以隨時隨地被滿足，即插即用、即插即發、即插即響應的用電情景隨處可見。利用區塊鏈技術可以精確制定用電計劃、確定用電分配、收取用電費用等。德國電力公司RWE利用區塊鏈技術建立了智能合約驗證用戶身份和管理計費的電力汽車充電站，基于區塊鏈的去中心化和透明可信的特征，用戶無需因為支付平臺的不同而要辦理不同的重點卡，便可實現統一的充電樁底層支付，大大提高了支付效率，降低了支付成本。

為響應了黨的十九大報告中關于“推動綠色技術創新體系，推進能源生產和消費革命”的號召，近幾年陜西省新能源汽車發展迅猛，越來越多的路段、停車場建立起了電動汽車充電樁，并且規模呈現逐步擴大的趨勢。為了今后實現運用管理高效、售電安全便捷的目標，陜西可提前布局區塊鏈技術充電樁，例如發展充電樁按時租賃、基于虛擬貨幣激勵機制的電動汽車與電網互動響應等項目等。

4、能源信息安全

智能電網的快速發展使電網實現更大范圍更廣泛的互聯，并且逐步向配電網、用戶側方面拓展。為了實現未來能源網絡從專用網向互聯網的跨越，就必須要保證足夠的能源信息安全，即“互聯網+能源網”的融合模式必須要在能源信息足夠安全的基礎上才能實現。國家電網目前采用的信息安全防護方式主要是運用防火墻進行內外網隔離，但這種方式無法保證萬無一失，一旦遭遇黑客襲擊，信息數據存在巨大風險。而區塊鏈技術高冗余存儲、去中心化化的特征可以最大程度保障信息安全，非常適合在能源信息安全領域開展應用。

陜西省在信息安全領域科研實力雄厚，應積極與西安電子科技大學、西北工業大學、西安郵電學院、西安導航技術研究所等相關高等院校、科研機構的合作，加強能源信息領域的區塊鏈技術的研發力度，盡早構建能源區塊鏈信息安全應用成果就地轉化的機制和平臺。

結 語

隨著區塊鏈技術的快速發展，區塊鏈技術在能源領域的應用也會越來越廣。陜西作為能源大省、科技強省，可為區塊鏈發展提供良好的基礎支撐，有較強實力在“區塊鏈+能源”領域開展項目研發，以搶占這一領域的技術研究與產業應用的高地。

參考文獻

[1]中國經濟周刊. 2月27日第17版.

http：//paper.people.com.cn/zgjjzk/html/2018-04/02/node_1422.htm

[2]RIFKIN J. Third industrial revolution： how lateral power is transforming energy， the economy， and the world[M]. New York： Palgrave Macmillan Trade，2011.

[3]工業和信息化部. 中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）.http：//www.cbdio.com/BigData/2016-10/21/content_5351215.htm.

[4]顏擁，趙俊華，文福栓等.能源系統中的區塊鏈：概念、應用于展望. 電力建設[J].2017.2（38）2.P12-20.

[5]王安平，范金剛，郭艷來. 區塊鏈在能源互聯網中的應用. 電力信息與通信技術[J].2016.9（14）9.P1-6.

作者簡介

葉珊珊 陜西省發展和改革研究中心助理研究員，碩士，主要研究方向為宏觀經濟管理、城鎮化發展等

王 濤 陜西省能源發展中心助理研究員，碩士