10月24日,國家相關(guān)部門就區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行第十八次集體學(xué)習(xí)。集體學(xué)習(xí)強調(diào),區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應(yīng)用在新的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用,要推動區(qū)塊鏈底層技術(shù)服務(wù)和新型智慧城市建設(shè)相結(jié)合,探索在信息基礎(chǔ)設(shè)施、智慧交通、能源電力等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
國發(fā)能研院、綠能智庫認為,區(qū)塊鏈分布式、開放性等特點能給能源交易體系帶來巨大的變革,可以降低能源交易的成本、提高交易效率;分布式光伏很有可能成為區(qū)塊鏈在能源領(lǐng)域的重要應(yīng)用場景之一;區(qū)塊鏈還能夠幫助構(gòu)建未來的智能電網(wǎng),解決傳統(tǒng)電網(wǎng)的缺陷。
區(qū)塊鏈與能源交易體系的變革
區(qū)塊鏈?zhǔn)请娮迂泿疟忍貛诺暮诵慕M成部分:作為所有交易的公共賬簿。通過利用點對點網(wǎng)絡(luò)和分布式時間戳服務(wù)器,區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫能夠進行自主管理。近年以來,隨著區(qū)塊鏈的技術(shù)的普及,區(qū)塊鏈技術(shù)已從單一的貨幣應(yīng)用向貨幣以外的金融領(lǐng)域擴展。未來區(qū)塊鏈還會向其他領(lǐng)域繼續(xù)拓展,其中就包括能源領(lǐng)域,尤其是分布式能源體系。
區(qū)塊鏈的這些特點將給傳統(tǒng)的能源交易體系帶來變革。在傳統(tǒng)能源交易鏈條,無論是上游的原料采購、中游的發(fā)電,還是下游的售電,都以集中式交易為主,或者需要第三方獨立信用認證。由于信息不對稱,信用中介的參與會增加交易成本。目前,基于大型集中式能源企業(yè)的交易模式往往交易成本高昂、效率低下。
在基于區(qū)塊鏈的分布式能源交易體系中,上下游產(chǎn)業(yè)的每一個交易主體都是自己的信用認證,不需要第三方信用中介。在分布式能源區(qū)塊鏈上,上游的原材料采購商可以與分布式能源發(fā)電企業(yè)進行原材料交易,下游的售電商也可以與分布式能源發(fā)電企業(yè)進行收到交易。這些交易被區(qū)塊鏈鏈條上所有交易主體共同經(jīng)營,并不可抵賴。
中國人民大學(xué)金融科技與互聯(lián)網(wǎng)安全研究中心主任楊東認為,區(qū)塊鏈技術(shù)使通過智能合約構(gòu)建能源系統(tǒng)成為可能。智能合約是以信息化方式傳播、驗證或執(zhí)行合同的計算機協(xié)議。它允許在沒有第三方的情況下,進行可信交易——這些交易可追蹤且不可逆轉(zhuǎn),目的在于提供優(yōu)于傳統(tǒng)合約的安全方法,并減少與合約相關(guān)的其他交易成本。
圖片來源:北京融鏈科技
當(dāng)有交易發(fā)生時,智能合約會告知系統(tǒng)。這些都是基于事先定義好的規(guī)則。這些規(guī)則將能夠保證所有能量及儲能容量都被自動控制,從而平衡供給和需求。比如,當(dāng)電力供給大于需求時,智能合約將用來保證多余電能自動供給儲能裝置。當(dāng)電力需求大于供給時,儲能裝置中的電能將會在智能合約的控制下填補電力供給的空缺。
例如,澳大利亞的區(qū)塊鏈軟件公司LedgerAssets創(chuàng)立了PowerLedger。這是基于區(qū)塊鏈構(gòu)建的P2P的太陽能發(fā)電余電上網(wǎng)交易系統(tǒng)。該區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用使得在電能產(chǎn)生時系統(tǒng)就能確定電能的所有者,然后通過一系列交易協(xié)議完成電能所有者和消費者之間的交易,住戶可以直接將余電賣給其他住戶,出售價格也高于直接出售給電力公司的價格,電能的生產(chǎn)者獲得了更大的收益,電能的消費者也獲得了更低的用電成本。
區(qū)塊鏈與分布式光伏
近年來,我國分布式光伏發(fā)展迅速。新增光伏裝機中,分布式光伏占總裝機的比例從2016年的12.3%上升到了2018年的47.4%。相對于集中式光伏所普遍存在的輸電消納問題,分布式光伏可以更多地就地消納。國發(fā)能研院、綠能智庫認為,由于分布式光伏的特性,未來很可能成為適合區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景之一。
楊東指出,基于區(qū)塊鏈技術(shù)方案,光伏發(fā)電交易模型會變得非常簡單:點對點直接交易,過程成本低、交易成本低。這樣,光伏發(fā)電生產(chǎn)者、使用者都可以直接從中獲益。從區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗來看,它足以支撐起整個分布式光伏交易、供給系統(tǒng)。
去年,我國光伏領(lǐng)域開始啟動了區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用。去年1月,熊貓綠色能源集團有限公司攜手華為、新能源交易所正式啟動區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用計劃,委托新能源交易所打造智能電站區(qū)塊鏈管理系統(tǒng),并啟動熊貓幣開發(fā)。熊貓幣是中國政府和聯(lián)合國共同打造的以熊貓電站為資產(chǎn)載體的數(shù)字貨幣,世界各地投資者都可以通過熊貓幣對全球新能源資產(chǎn)進行認購與交易。
晶科能源副總裁錢晶認為,每家每戶、每個屋頂都可以打造成一個發(fā)電廠,也可以變身為一個供電所,通過互聯(lián)網(wǎng)對成千上萬分散在各個地方的分布式電源進行管理,提供平臺讓戶與戶間實現(xiàn)電力分享和交易,在區(qū)域間試下電力智能匹配和調(diào)度。在這一模式下,每個屋頂都可作為一個獨立的域名或IP地址,所有的發(fā)電、用電、買賣電的記錄都能及時保存并形成數(shù)據(jù)區(qū)塊,通過互聯(lián)網(wǎng)和云端技術(shù)聯(lián)構(gòu)成區(qū)塊鏈,企業(yè)可從這些海量數(shù)據(jù)中不斷挖掘出更多深層次的服務(wù)需求,從而創(chuàng)造出新的商業(yè)模式。錢晶還表示:“區(qū)塊鏈技術(shù)所擁有的分布式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)恰巧與分布式光伏能源的市場化結(jié)構(gòu)吻合,可滿足電力用戶對高效率、低成本、快速反應(yīng)及自由選擇的能源供應(yīng)及服務(wù)需求!
區(qū)塊鏈與智能電網(wǎng)
現(xiàn)在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)是大規(guī)模、集中化的電廠,它們生產(chǎn)電力并通過遠程傳輸和配電線路觸達終端用戶。而近年來,有越來越多的小型“分布式”電力發(fā)配系統(tǒng)也加入到了這個供電網(wǎng)絡(luò)中,如屋頂太陽能電池板和電動車電池,F(xiàn)有電力設(shè)施往往存在安全隱患和電能浪費,利用區(qū)塊鏈智能合約搭建新的電網(wǎng)成為可行的解決方案。
高盛區(qū)塊鏈的研究報告指出,區(qū)塊鏈技術(shù)會驅(qū)動更多分布式電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。能夠作為本地生產(chǎn)者在能源市場上進行交易這一點會吸引更多資源投入賦能分布式電網(wǎng)的技術(shù)。這包括智能電網(wǎng)裝備、物聯(lián)網(wǎng)裝備和電動汽車。電網(wǎng)越是分布式的,就越是能更可靠、高效地匹配能源供需——包括但不限于發(fā)送實時報價信息和減少昂貴的輸配電基礎(chǔ)設(shè)施開支。
圖片來源:高盛區(qū)塊鏈研究報告
結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),分布式能源交易的協(xié)商機制將成為可能。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(或是其他更傳統(tǒng)一些的通信結(jié)構(gòu)中)使用分布式的有線或無線數(shù)據(jù)連接,分布式能源生產(chǎn)者可以自動廣播盈余電量及其持續(xù)時間的相關(guān)信息。大體上,消費者可以根據(jù)他們的能源需求進行自動響應(yīng)。使用區(qū)塊鏈賬本,生產(chǎn)者和消費者的代理機器可以協(xié)商價格,達成能源銷售交易。
2016年美國能源公司LO3Energy與西門子數(shù)字電網(wǎng)以及比特幣開發(fā)公司ConsensusSystems合作,建立了布魯克林微電網(wǎng)——基于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可交互電網(wǎng)平臺TransActiveGrid。該項目是全球第一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源市場。這個微網(wǎng)項目實現(xiàn)了社區(qū)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(fā)電、用電量等相關(guān)數(shù)據(jù),并通過區(qū)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(wǎng)就能完成電力能源交易。用戶通過手機APP在自家智能電表區(qū)塊鏈節(jié)點上發(fā)布相應(yīng)智能合約,基于合約規(guī)則,通過西門子提供的電網(wǎng)設(shè)備控制相應(yīng)的鏈路連接,實現(xiàn)能源交易和能源供給。