區塊鏈技術作為一種分布式共享數據庫技術在各領域的應用研究方興未艾。區塊鏈技術的去中心化、透明性、公平性以及公開性與能源互聯網理念相吻合，其在能源互聯網中的應用也將進一步推動能源互聯網的建設。

 

隨著全球經濟發展放緩，能源行業的發展進入了瓶頸。能源企業的傳統業務模式和盈利模式不再適應數字化、低碳化的新經濟格局的需求，以能源用戶為主導的能源變革對企業既有系統提出新的挑戰。 區塊鏈技術作為一種新的數據庫技術，可增加能源互聯網中多利益主體的相互信任，其去中心化、公開、透明等特性與能源互聯網的理念相符，在未來能源領域具有廣泛的應用的潛力，正成為當今能源領域的一個重要的新方向。

 

 

目前,學術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在能源領域的應用。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，利用有序鏈接的加密區塊來驗證并存儲相關能源交易數據信息，使用共識機制進行分布決策及維護全網數據的一致性，利用智能合約自動完成有關數據信息的傳遞、相互驗證或執行的革命性的去中心化能源互聯的數據結構。

 

隨著區塊鏈去中心化、公開透明、數據安全性、系統自治性等應用優勢的日益突顯，區塊鏈與能源互聯網理念的契合性也吸引了來自能源領域的目光。區塊鏈成為解決能源互聯網發展“瓶頸”的重要突破口，利用區塊鏈技術可以更好地服務于能源互聯網的建設。

 

 

區塊鏈系統中，不存在中心化的數據庫，每個節點都保存了區塊鏈的全部信息，權利和義務對等；能源互聯網中分布式能源和微電網將成為重要的組成部分，“消費者即生產者”，強調個體之間平等進行能源的分享。

 

區塊鏈和能源互聯網都體現了自治協同性

 

區塊鏈系統由網絡中的所有節點運行和維護，不存在統一的管理機構；在能源互聯網中強調系統的自調度和生態化運行。

 

區塊鏈和能源互聯網都能夠促進建立市場化與金融化平臺

 

利用區塊鏈技術能夠建立公平開放的市場機制，同時可以很好地服務于其他金融產品的交易；能源互聯網中則強調建立開放的能源市場，也將促進能源的金融衍生品的形成。

 

物理維度上，分布式對等網絡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決策技術可為分布式設備的廣域協調提供解決方案；信息維度上，分布式數據校驗、記錄和存儲技術可有效滿足能源互聯網在數據真實可信、開放共享和安全可靠方面的需求；價值維度上，智能合約和非對稱加密技術下的眾籌融資、去第三方交易可分別對應能源互聯網在商業模式和交易機制方面的創新需求。

 

 

從全球角度來看，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放。2016年4月美國的能源公司LO3公司與西門子數字電網以及比特幣開發公司Consensus Systems合作，建立了布魯克林微電網，是世界上最早的能源區塊鏈應用。該項目是全球第一個基于區塊鏈技術的能源市場。這個微網項目實現了社區間居民的點對點電力交易，允許用戶通過智能電表實時獲得發電、用電量等相關數據，并通過區塊鏈向他人購買或銷售電力能源。用戶可以不需要通過公共的電力公司或中央電網就能完成電力能源交易。此外，擁有如太陽能電池板等能源生產資源的公司，也可以通過微網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，以防篡改的方式安全保存所有數據；可擴展智能合約，自動化處理所有交易流程；鏈上微網控制系統，高效管理微網電流和交易流。

 

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。電能生產者向配電網輸入、售出綠色電能時,配網運營商會進行確認，確認成功后智能合約將會生成相應的虛擬代幣（NRGcoin）并將代幣提供給綠色電能生產方。當購電方期望購買綠色清潔能源時，需使用NRGcoin支付。可使用歐元、美元等貨幣在外部交易市場購買NRGcoin,1kW·h的綠色電力被規定永久等價1個NRGcoin，無論外部電價如何上漲，原先低價購買的NRGcoin仍然可以購買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者對市場政策變更的擔心，為消費者提供更加優惠的綠色能源。

 

德國Share&Charge項目是將區塊鏈技術應用在共享充電樁領域的項目之一。私人和商業充電站可以在Share&Charge平臺上將充電樁進行共享出租,并可以設置充電價格、費率等信息。當電動汽車需要充電時,車主通過手機軟件搜索附近的共享充電樁并可查看相關電價信息。充電時,通過智能插座與共享充電樁進行連接并使用手機進行確認,同時,可查看充電數據、交易記錄等信息。通過區塊鏈技術的分布式記賬實現交易雙方的計費透明化,增進交易雙方信任。該項目可激勵私人充電樁進行共享,增加充電樁的使用率,解決電動汽車充電難的問題,促進電動汽車的發展,實現節能減排與能源轉型。

 

 

我國目前在能源區塊鏈領域也進行了一定的探索，如：能鏈科技推出的碳票項目、浙江電力營銷合同管理應用項目等， 2016 年5 月，全球首個能源區塊鏈實驗室在北京成立。該團隊通過區塊鏈技術與碳市場應用場景的深度融合，打造了一款低成本、高可靠的碳資產開發和管理的區塊鏈平臺，產品以基于區塊鏈的互聯網服務作為表現形式，提供基于區塊鏈的便利化碳資產開發平臺。通過發行以核證碳減排量（CCER）為基礎資產的數字資產——碳票，平臺將碳資產開發各環節的參與方納入基于區塊鏈的共享協作分布式可信賬本，實現基于區塊鏈的文件和數據傳遞，以及評審和開發過程中的參與方互動，通過過程重塑，打造碳資產開發高效協作網絡。碳資產管理應用僅僅是能源區塊鏈實驗室開發的多款應用之一，實驗室正攜手合作伙伴同時開發多款基于區塊鏈技術的能源互聯網應用，包括電動汽車賬戶管理、分布式光伏售電清結算、虛擬電廠考核計劃等，覆蓋能源生產、配送、消費、交易、管理等多個環節。

 

我國目前基于國家安全的考慮，對能源行業的監管比較嚴格，政策上對于能源區塊鏈技術的態度尚不明確，從國外經驗來看，能源區塊鏈技術如想得到規模化的發展，只靠民營資本的力量是遠遠不夠的，必須要有“國家隊”的參與。技術上，區塊鏈作為一種新興技術，目前仍處于發展當中，在能源領域應用案例較少且規模較小，實際運營經驗不足。

 

（中國信通院泰爾系統實驗室 李尚）