區塊鏈在能源互聯網中應用現狀分析和前景展望

顧向鋒

摘 ?要：隨著社會的不斷發展，能源互聯網建設成為我國能源轉型的重要方法和重要環節，區塊鏈技術則是能源互聯網建設的最主要支持，在目前的大背景下，本文總結了區塊鏈技術的應用現狀，深入分析了未來市場潛在的多方面應用前景。從區塊鏈的典型特征和特點入手，詳述了技術構架以及網絡交易過程，結合國內外的研究熱點分別對技術產業、新興貨幣和典型應用等多方面進行總結，最后展望了區塊鏈技術在我國電力體制改革和能源互聯網建設的應用前景。

關鍵詞：區塊鏈技術;能源互聯網建設;發展現狀;典型特征;前景展望

能源是促進經濟發展的必要物質基礎，全球范圍內的能源消費速度呈現出較低的增長趨勢，部分發達國家的能源需求逐漸與煤炭等高碳能源脫鉤，說明越來越多的國家意識到環保的重要性，意味著能源革命將不可避免。從某個角度來說，能源革命的外在體現就是能源互聯網建設，發展能源互聯網可以有效的將新型用能方式、新型管理模式以及新型能源技術良好的結合在一起，核心是“三化”和“兩結合”，“三化”具體是指低碳化、電氣化和智能化，目的是建設一種新型發展形態，能夠將互聯網和能源的生產、運輸、儲存、消費等深度融合，多設備與多地點之間可以共同工作，從而實現信息對稱、多能協同、供需分散、交易開放、可持續發展和系統扁平等優勢，建立健全現代化能源體系[1]。由于參與到能量交易當中的角色越來越多，因此交易模式也變得更加復雜和多樣，這就急需引入新的技術去建設和支撐能源互聯網。

一、區塊鏈在中國能源領域的發展

（1）學術研究領域：針對區塊鏈和能源互聯網相關人員做了足量的工作，在匹配分析的基礎上也初步探索了區塊鏈技術的應用模式，查看是否能夠合理有效的應用在能源互聯網領域。同時也提出和建設了在市場交易、電能計量、需求側管理、市場輔助服務等方面的應用場景，歸納和總結了多種存在模式。

（2）研究團隊建設：科研院和部分企業都已經建立了相關實驗室，對區塊鏈進行能源領域的應用分析，比如大同市政府建立的區塊鏈技術研究院和北京能鏈眾合科技有限責任公司建立的能源區塊鏈實驗室，還有該領域的電力公司自行組織的研究團隊等等。2015年9月浙江省電力公司電力科學研究院就已經承擔并且開展了第一個區塊鏈項目，是最早應用于能源互聯網的實踐[2]。此外萬向區塊鏈實驗室會在杭州投資2000億建設新聚能城，構建數字化城市，嘗試將車聯網、互聯網和物聯網合為一體，云端應用區塊鏈進行研發、生產和運營，建設萬物互聯的智能城市。在建成能源區塊鏈實驗室之后，就會形成區塊鏈主鏈，發行新的數字資產-碳票，這項數字資產以核證碳減排量為基礎資產，并以此為最終結算單位。

在能源互聯網建設早期，區塊鏈應用的核心是在物理網絡和能源信息應用網絡之間構建一個值得信任和公開透明的金融交易體系，旨在為綠色運營、綠色金融和綠色補貼的落實提供合理解決方法，使得金融和產業之間的關系更加緊密，從而讓互聯網信息模型、能源物理模型和區塊鏈金融體系三者之間實現立體融合[3]。

二、能源互聯網區塊鏈技術的商業模式

區塊鏈技術的應用和發展無疑會給能源互聯網帶來新的機遇和商業模式，相關部門和企業可以大力推動光伏電站的建設，現階段的用戶配電設施還是以個人投資為主，一次性的資金投入很大，而采取眾籌的方式能夠大大減輕客戶負擔，同時不妨礙投資者獲得收益，但是該模式需要解決一個問題，就是確定眾籌標物與現實情況相符，如果不能確定真實性，將會對各方面都造成影響，帶來較大損失，投資者也會承擔很大的風險;配電資產所帶來的收益和用電量之間有著很密切的關系，計量數據達到十分精準的級別才能夠全面保證投資者利益。尋找合適的方法和手段解決上述問題就很有希望將區塊鏈眾籌配售電發展為新型商業模式。區塊鏈技術的發展十分迅速，雖然還處于初期階段，但是有著很大的應用前景，在形成規范技術標準之前，學術界和工業界都要投入大量的人力和物力開展研究，除了能源互聯網之外，區塊鏈和其他領域的融合也是值得關注的課題[4]。

三、區塊鏈技術能源互聯網建設應用前景

從區塊鏈技術在當今能源互聯網發展的現狀來看，人們應當抓住機會，不斷完善技術，分析未來走向和趨勢，本文對區塊鏈技術在能源互聯網中的應用前景總結歸納出了如下幾點：

（1）能源供給領域：未來能源供給模式主要分為分布式和集中式兩種，分布式電源和區塊鏈去中心化存在著比較強的耦合性，因此將區塊鏈技術應用于此能夠更好更快的實現信息共享和實時信息傳輸，防止能源建設方面發生重復，同時也可以顯著減少浪費，不論是基于聯盟鏈的大型能源基地還是基于私有鏈的分布式能源都可以應用。

（2）能源輸送領域：能源輸送會涉及很多方面的因素，也會有較多角色參與，各角色之間存在著比較明顯的博弈競爭，區塊鏈技術的應用能夠將角色之間的交易變得公開化和透明化，并且強制多方面信任，實現多能源的協調配送，最大限度提高系統效率。適用的典型場景有：基于聯盟鏈的能源傳輸系統實時監測、協調控制;基于私有鏈的能源傳輸四通損耗分攤計算與管理[5]。

（3）能源分配領域：分布式能源的某些特征對現有分配系統拓撲結構會產生較大改變，能源與能源之間的時空耦合以及交叉轉化也都對目前的系統計量提出了更精準的要求。在區塊鏈技術的基礎上進行廣泛共享可以一定程度提高分配合理性，可以適用于基于聯盟鏈的能源系統自動計量和儲能系統規劃運行分析等。

（4）能源消費領域：區塊鏈技術應用于分布式賬本和智能化合約可以很大程度提高能源供給側的透明公開，改變現有用能消費曲線，實現能源與能源之間的交互和利用，適用于基于私有鏈的家庭能量管理、需求側管理和智能支付系統等。

（5）能源交易領域：結合區塊鏈技術發展的現狀，推測首先會在能源交易領域取得有效成果，不論是私有鏈、公有鏈還是聯盟鏈都會有所涉足，包括電費結算、微電網中多角色內部交易、能源系統多樣化能源之間交易和國家相關商業模式等等。

結束語

現階段的能源供給側改革和電力市場變動是應用區塊鏈技術的大前提，經過較長時間的實踐和研究我們得知，區塊鏈技術有著安全可信、公開透明和去中心化等優勢，可以為未來的能源系統交易提供新的解決思路，也為潛在的交易摩擦帶來了新的和解途徑，本文不僅分析了國內外區塊鏈技術的發展現狀，還對幾項能源系統應用中的重要問題展開了詳細的探討，對各技術應用場景進行了展望，并且以我國的實際市場為基礎，考慮現有能源結構，對區塊鏈在能源轉型中所扮演的角色開展了討論，提出了一些實質性的建議。

參考文獻

[1] ?張倍. 能源互聯網中的區塊鏈技^術應用維度和前景展望[J]. 上海節能，2018（3）：146-150.

[2] ?劉星. 區塊鏈技術：助力構建新型能源供用體系[J]. 電氣技術，2018，19（4）：125-126.

[3] ?陳穎. “互聯網+”時代電子貨幣發展與政府監管研究[J]. 科技經濟導刊，2018，26（24）：167-168.

[4] ?郭鶴旋，魯斌. 基于交叉區塊鏈的能源互聯網信息物理安全防御框架[J]. 電腦知識與技術，2018（2）：7-9.

[5] ?邰雪，孫宏斌，郭慶來. 能源互聯網區塊鏈應用的交易效率分析[J]. 電網技術，2017（10）：324-330.