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分布式能源或(huò)是伪区(qū)块链 能源领域(yù)区块链项目(mù)目前不具备(bèi)可行性和必要(yào)性

2018-7-4 12:08

来源: 币看

分布式能源或是伪区块链

能(néng)源领域的(de)区块链项目目前来看并不具备(bèi)太大可行性(xìng)和(hé)必要性,比较可能的应(yīng)用场景是以联盟(méng)链的形式在国家电网(wǎng)和(hé)发电厂的交易过程中进(jìn)行认证和确权。原因(yīn)如下:

1、能源领(lǐng)域的大部分能源形式受到规模效应的影响,中(zhōng)心(xīn)化(huà)的发电和运输不(bú)仅可以保证(zhèng)电力供(gòng)应的(de)充足、减小运输(shū)损(sǔn)耗,还可以提供专业的运营管理服务,防范(fàn)系统风险,这些都是(shì)区块链d对(duì)d的方式无法提供的(de)。

2、分布式发电还在探索阶段,并且强烈受政府政策(cè)监管的约束(shù),相比于(yú)国(guó)外(wài),国(guó)内(nèi)的可行性(xìng)更低;

3、由(yóu)于电力运输的(de)损耗原(yuán)因,家庭分布式发电的电力不适合远距离传(chuán)输,只有可能小(xiǎo)范围内使用,然而小范围内的自然环境变化是一致的,所以用户的需求情况有着很(hěn)高的同质性,并不能发挥很高的价值(zhí);

4、将电力的储(chǔ)能共(gòng)享,让消费者(zhě)同时也是生产者的模式本质上是共享经济,除非(fēi)和(hé)电动汽车、自动驾驶等技术相结合,否则现在(zài)来看并无太大必(bì)要性。

一、能源行业现状

1.1能源行业(yè)基本(běn)概念

能源工业主要(yào)由生产(chǎn)和(hé)输送电能(néng)的工(gōng)业组成,可以分(fèn)为发电、输电、配电(diàn)和供电(diàn)四个环节。电力工业产业链如(rú)下:

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发电是将一次能源(yuán)通过生(shēng)产设备转换为电能的过程;输电是将发电厂(chǎng)生产的电能经过升压,通过高压输(shū)电(diàn)线路(lù)进(jìn)行传输的过程;配电是将(jiāng)高压输电(diàn)线上的电能降压后分(fèn)配至不同电压等级(jí)用户的过程;供(gòng)电(diàn)又称售电,是最终将电能供(gòng)应和出售给用户的过程。

可用于发电的一次能源分为不可再生能源和可再生(shēng)能源,不可再生能源主要有煤、石油、天然气等化石能源,可再生能(néng)源包括风(fēng)能(néng)、太阳能、水能、生物质(zhì)能、地热(rè)能、海洋(yáng)能等非化石能源,它们(men)在自然界可以循(xún)环再生。风能相对光(guāng)能更加稳定,其他电网可利用发电(diàn)机补偿。光能只存在于白天,由(yóu)于云层覆盖,所有的太阳能供应都呈间歇性,瞬(shùn)时生(shēng)产的不稳定可能损坏(huài)电网基础设施,或者给电网补偿带来技术挑战。

能源的未(wèi)来一定是可再(zài)生能源(yuán)。可再生能源的现(xiàn)状是不稳(wěn)定,阳光和(hé)风力(lì)不可(kě)能(néng)稳(wěn)定供应(yīng)。解决办法是建立储能系统(tǒng),主(zhǔ)要(yào)是电化学储能,即各种(zhǒng)电池。抽水储能,在用电低谷期将水位提高,用电高(gāo)峰利用水位降低的势能增加电力供给。

1.2部分国家电(diàn)力能(néng)源现状(zhuàng)对比(bǐ)

澳洲:发电厂发电(diàn),国家电网(wǎng)传输,电力零售(shòu)商(shāng)销售;

美国(guó):各州差别很大,其中加(jiā)利福利亚在(zài)利用可再生能源方面相当成(chéng)功。

中国:国网、南网、5大(dà)电厂(chǎng)形成垄断;火电为(wéi)主(zhǔ),水电(diàn)、风电、核电、光电为辅(fǔ);

中国是偏重工(gōng)业(yè)的国家,分布(bù)式可再生能源无(wú)法支撑用电。但(dàn)是未来50年,可(kě)以(yǐ)预见,每(měi)家每户都拥有储能储(chǔ)能系统和产能系统,APP自主管理(lǐ),实现国网(wǎng)和个人的双向电力传(chuán)输。 光伏发电成本低于(yú)火电。

目前国内的能源(yuán)改革集中在电网(wǎng)策略,比如调频(pín),储能以削峰填谷。电力市场扭曲以及工业用电补贴民用(yòng)用(yòng)电(diàn),导(dǎo)致电(diàn)力峰谷差(chà)价比(bǐ)较小。居(jū)民用电峰谷差价,国外大于3元,国内不超过1元。能源互用策略在居民用电没有利润,工业用电(diàn)不能(néng)支撑,没有市场。全球的新能源发展主要靠(kào)补贴,比如澳洲,发电成本是0.08澳元,政府补贴(tiē)0.2澳元。

1.3能源(yuán)行业(yè)存(cún)在的问题(tí)

电力传输损耗大,用户(hù)缴纳的电费(fèi)中约有38%是用来支付(fù)传输基础设施和电(diàn)能损失的;

电(diàn)力(lì)交易不透(tòu)明,目前的电力交易中心绝大(dà)多数(shù)都被大(dà)型国(guó)企控股;

再(zài)生能源(yuán)占比低,主要还是集(jí)中在火(huǒ)电(diàn)上,新能源的占比太少。

1.4能源(yuán)行业的发展趋(qū)势

根据(jù)2018年3月7日国家能源(yuán)局发布的(de)《2018年能(néng)源工(gōng)作指导意见》,2018年能源工作(zuò)的主(zhǔ)要指导方针(zhēn)为建立“清(qīng)洁低碳、安全高效”的能源体系(xì)。其中,“更加(jiā)注重(chóng)依靠创新推动发展”,“推动互联网、大数据(jù)、人工智能与(yǔ)能源(yuán)深度融(róng)合,培(péi)育新增长点(diǎn)、形成新(xīn)动能(néng)”是政策取向(xiàng)之一。

现在都在提倡能源互联网,而能源(yuán)互联网(wǎng)的背景是未来能源行(háng)业的发、输、用、储以及金融(róng)交(jiāo)易等环节(jiē)都会发生巨大变化(huà)。随着能源的需求和能源生产模(mó)式的转变,能源生产的(de)方向很可能逐步由集中化生产(chǎn)模式转变为分布式生产模式,分布式(shì)能源是基于现阶(jiē)段能源行业(yè)的(de)发电,传输,用电,储能的(de)数据及金融交易(yì)的大背景下,所提(tí)倡的一(yī)种新型能源系(xì)统。

发电:未来(lái)会从现在单一的集中式的大型电(diàn)源过渡到(dào)集中式电(diàn)源和分布式(shì)电源相互(hù)和(hé)谐存在的模式(shì)。

传输:电网的变化是因为大量分布(bù)式可(kě)再生能源,使(shǐ)电网(wǎng)的拓扑结构会从现在远距离(lí)、高电压、大型甚至是跨国的超大型(xíng)电(diàn)力网络,变成(chéng)既有超大型(xíng)的特高压网(wǎng)络又(yòu)有区域级别的小型(xíng)微(wēi)型网络共存的一(yī)种新的电网拓扑结构

用电:能源消费将是在能源互联网当中最(zuì)重(chóng)要的板块,消费者在能源互联网(wǎng)时代其角色将不仅仅是(shì)单纯的消费者,而是以另外一种新的形(xíng)态出现,既是生产者又是消费者。消费者(zhě)可以(yǐ)通过需求侧(cè)响应计划,积极的参(cān)与(yǔ)社区需求侧响(xiǎng)应(yīng)项(xiàng)目,还可以作为虚(xū)拟电厂(chǎng)成(chéng)员加入虚拟电厂项目(mù),同时还(hái)可以通过电动汽车、储能设施,返售电给(gěi)电(diàn)网。

储能:以前储(chǔ)能主要指的是(shì)抽水(shuǐ)蓄(xù)能电(diàn)站,随着现在(zài)电化学技(jì)术以及电动汽车快(kuài)速发(fā)展之(zhī)后,电化学电池的产量(liàng)快速上升,使(shǐ)得储能(néng)用(yòng)电池成本也快速下(xià)降,储能(néng)在很多区域已经有了(le)经济使用(yòng)价值。比如在一些可再生(shēng)能(néng)源资源特别丰(fēng)富,同(tóng)时(shí)电力价格比较高的地(dì)区,布置电化学储能电池(chí)就可以电价套(tào)利,为(wéi)投(tóu)资者以及储能所有者带(dài)来经济收益。

总的来说,未来整个能源行(háng)业(yè)会跟现(xiàn)在(zài)有(yǒu)很(hěn)大(dà)的(de)不同,发电端会(huì)从逐(zhú)渐向分布式发展,电网的拓扑结构也会随着发电端(duān)的分布而发生改(gǎi)变(biàn)消费者在产业链中(zhōng)的价(jià)值会越来(lái)越(yuè)大,成为产业链价(jià)值推动者储能(néng)端会作为产业链中新的环节出现,未来(lái)会(huì)起到(dào)很(hěn)重要的角色。

二、区块(kuài)链+能源行业

2.1 区块(kuài)链+能源的可行性分析

近年(nián)来,能源互联网(wǎng)这个概(gài)念非常的火(huǒ),同时在政(zhèng)府层(céng)面也被写(xiě)在“一带一路”国家战(zhàn)略之中。然而能(néng)源互联网听起来美好,实(shí)现起来还(hái)是有很多(duō)困难的,因此有人提出了用区块链技术协助(zhù)能源(yuán)互联网落(luò)地(dì)。从目(mù)前市(shì)场上的数据来看(kàn),69%的区块(kuài)链能源项目都是跟电力相关,这也是本(běn)报告聚焦于电力行业的一个重要原因。这是目(mù)前(qián)区块链在能源行业的主要应用场(chǎng)景,区块链的多中心化恰恰契合(hé)了分布式能(néng)源的特(tè)点,能够大幅度降(jiàng)低分(fèn)布式电力的(de)交易成本,提升交易效率。这种应(yīng)用可能会反过来对分布式电力行(háng)业带来(lái)革命性的变(biàn)化(huà)。原本无法动态交(jiāo)易的家(jiā)庭分布式设备在未(wèi)来都有机会接入(rù)到一个大的网络中。

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电力产(chǎn)业(yè)目前主要还是中心化模式,从而使(shǐ)得(dé)价值被少数(shù)寡头所(suǒ)垄断,并且电力故障以及电力短缺的现象也屡见不鲜。比如,中国的西部地区(qū)有(yǒu)很多风电(diàn)站和光伏电厂经常把电力直接浪费,与此同时,在北(běi)京上(shàng)海这(zhè)样的(de)经(jīng)济发达的地区,用电需求极高,电价常年居高不下,东西部呈(chéng)现着完全不一样的局面。区块(kuài)链技术的出现,使得现有的现象(xiàng)有了(le)一些解决方案可寻。能源互联网与(yǔ)区块链(liàn)有较强的内在(zài)一致(zhì)性(xìng),两者都必须建立(lì)在智能(néng)设备物联(lián)网的基础上,区块(kuài)链(liàn)和能源(yuán)互联(lián)网都强调去中(zhōng)心化、自治(zhì)性、市场(chǎng)化、智能化。除(chú)此之外,区块链旨在通过分散、自治和高效的系统记录设备(bèi)所有权和运行状态,自动(dòng)读取智能电表,结合人工智能技(jì)术预测能源需求(qiú)等,可以使得未来(lái)的能(néng)源消耗变得更加智能,让消费(fèi)者(zhě)从能源供应中(zhōng)获利。

一方面(miàn),区块(kuài)链可以实现(xiàn)能(néng)源的数字化精准管理,每一度电都知道它来自(zì)在什(shí)么地方,而数(shù)字(zì)世(shì)界的(de)每度电都有数字映射,可以重新建模电(diàn)力网络,实现精确管理和结算。由于(yú)近年(nián)来售电行(háng)业在所有能(néng)源中发展较好,目前(qián)基于区块链的去中心化售电应(yīng)用是(shì)区(qū)块链的能源应(yīng)用(yòng)中的一个热(rè)点。

另一方面,区块链(liàn)能够(gòu)提供一个可(kě)靠、快(kuài)速且公开(kāi)的方式,去记录(lù)并验证金融及业(yè)务交易。这些交易可能包括出售与购买电力--亦无需通过中(zhōng)间(jiān)人(rén),而(ér)在这(zhè)种情况下(xià),现有的公(gōng)用事业公司就会垄断市场。鉴于分布式能源资(zī)源(如电池和太(tài)阳能(néng)电(diàn)池板)的(de)迅速崛起,能源行(háng)业的(de)区(qū)块链应用市(shì)场会(huì)得到快速发展。

目前(qián)市面的大(dà)多数电力(lì)应(yīng)用,还是处(chù)于一个探索阶段,区块链+电力更为重要的(de)是(shì)物(wù)联网的接(jiē)入(rù),电力是一种物理(lǐ)量,而(ér)物理(lǐ)量需要有相(xiàng)关物联网的数据采集、网关、数据接口、信(xìn)息(xī)传递的网络,但(dàn)这就目前来说还不够(gòu)完备。比如,每家都有电表,但是绝大部分电表都是电网公司所有,电(diàn)网公(gōng)司的电表(biǎo)数据所有权是电网公司的,它(tā)不会向电力的(de)生产者和消(xiāo)费者(zhě)来(lái)进行分享(xiǎng),这样就限制了在中国(guó)要去做电力(lì)+区块链的一些公司(sī)。所以,区块(kuài)链+电力(lì)必(bì)须紧密围绕(rào)市场软硬件的需求政策法规等问题来(lái)寻求未来的商业模式和可(kě)持续能源系统技(jì)术(shù)研究(jiū)。区块链未来究竟(jìng)如何,目前来看并不是有且仅用的技术来改(gǎi)变现阶(jiē)段的(de)能源问题(tí),还(hái)需要时间来探索。

2.2国内外应用情况

从交能网统计的数据来看,大部(bù)分的区块链项(xiàng)目都在欧美。美国依(yī)然具备着区(qū)块链创业(yè)的最佳机会,首先(xiān)区块链目前还(hái)是(shì)一个技(jì)术驱动的项目,美国(guó)的(de)技术(shù)人才的(de)储备可(kě)以轻(qīng)松招募到(dào)相关(guān)的优秀人才。其次,美国部分(fèn)州(zhōu)的电力市场完全开放(fàng),这为创业者提(tí)供(gòng)了天然的市场环境。除此之外,德国以及澳大利亚(yà)也有不少创业项目(mù),这些国家(jiā)较为发达的分布式可再生能源,极大地推动了区块链在能源行(háng)业的应用。

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除此(cǐ)之外(wài),能源(yuán)巨头公司(sī)对区(qū)块链技术的发(fā)展前景也是非常看(kàn)好的(de):

1. 澳大利(lì)亚的Origin Energy与Power Ledger合作测(cè)试一个(gè)新的(de)能源(yuán)交易平台;

2. 英国的BP利用BTL与意大利能源(yuán)巨头埃尼集(jí)团的基于区块链技术的嵌入式平台(tái)Interbit进行天(tiān)然气交易;

3. 日本的东京电力公司对区块链初(chū)创公司Electron进行(háng)了早期(qī)投资,希望开(kāi)发(fā)基于区块(kuài)链的共享电网(wǎng)设施;

4. 荷兰的壳牌其子公司(sī)Shell Trading International对(duì)区块(kuài)链初创公司Applied Blockchain进行(háng)了早(zǎo)期投资;

5. 德国传统能源企业RWE的子公司Innogy投(tóu)资了位于德国的Conjoule。

6. 2017年,交易公(gōng)司摩科瑞(Mercuria)开始与荷(hé)兰ING银行和法国兴业银行合作,完成了第一次基于(yú)区块链的(de)大型石油(yóu)交易。区(qū)块(kuài)链(liàn)与石(shí)油(yóu)天然气行业的结(jié)合,为简化和改进(jìn)跨境支(zhī)付、记录管理、供应链(liàn)管(guǎn)理和智能合约等潜在应用(yòng)提供了许多机会(huì)。

随着区(qū)块链概念在社会中的不断渗(shèn)透,国内能源相关(guān)的各界均有一(yī)些(xiē)动作:

1. 2017年9月11日,国(guó)网浙江省电力(lì)公司积极(jí)组建研发团队,与(yǔ)国网(wǎng)信息通信产业集团(tuán)共同开发拥有自主知识产(chǎn)权的区块链平台,目前已在浙(zhè)江(jiāng)电科院(yuàn)部署测试。

2. 2018年(nián)2月,招商局慈善基(jī)金会携手TUV Nord、新能源交易所、熊(xióng)猫绿色能源及(jí)华为共同发起基于区块(kuài)链技术的社区公益项目。当(dāng)用(yòng)户选择清洁能源时,区块链(liàn)技(jì)术将生成(chéng)智(zhì)能合约,直接(jiē)配对电站与用户之间的d对d虚拟交易(yì),同时TUV将(jiāng)为用户出(chū)具(jù)权威电子证书。

2.3区块链+能源(yuán)的优势

能源在(zài)国内(nèi)、国外的发展方向主要应是“清洁”与“高效”两方面(miàn),而区块链技术应主要在(zài)“高效”方面对现(xiàn)行业能有(yǒu)所改善,有可能在去中(zhōng)心化、降低信任成本等方(fāng)面产生应用。

(1)去中心化,降(jiàng)低(dī)信任成(chéng)本

利用区块链技术(shù)可以实现不借助(zhù)中(zhōng)心(xīn)化清结算机构的(de)d对d直(zhí)接交(jiāo)易。这可以解决(jué)目前分(fèn)布式发电就近销(xiāo)售的支付及清(qīng)结算挑战(zhàn),尤其适用于隔墙(qiáng)售电应用场景,在基于区块链的(de)售电场景(jǐng)中(zhōng),不再(zài)需要依托售电(diàn)公司完成电力生产和消费(fèi)的清结算(suàn)工作,实现了交易的去中心化,降低交(jiāo)易(yì)信(xìn)任成(chéng)本。以前由第三方售电公司所(suǒ)构建的供需之(zhī)间(jiān)的中介信任转而由区块链分布式账本(běn)实现,也(yě)可以降低交易的信任成本。

(2)线损的确(què)定(dìng)

不同电力之间转换(huàn)的损耗、电(diàn)力远距离传(chuán)输和其他(tā)的(de)运(yùn)行带来的线(xiàn)损,目前都是由电网公司单方面决定,但是(shì),未来这些都可以(yǐ)通过区(qū)块链进行公证。

(3)碳排放认证

采用区(qū)块链搭(dā)建碳排(pái)放权认证和交易(yì)平台,给予每一单位(wèi)的碳排放(fàng)权专(zhuān)有ID,加盖时间(jiān)戳,并记(jì)录在区块链中,实时记录发电机(jī)组的(de)碳排放、碳(tàn)交易行为并对超标企业进行罚(fá)款。

(4)去中心化的多(duō)电力系统协同

采用区块链记(jì)录不同电力(lì)系统的(de)实时生(shēng)产信息及其成本(běn),在跨电(diàn)力类型市场时,可(kě)记录多(duō)个电力(lì)系统(tǒng)之问的交易及其价(jià)格信息(xī),在此基础上实时生(shēng)成(chéng)各地区各类(lèi)电力(lì)的边际价(jià)格。

(5)电力金融

利用区块链分布式总账实现强制(zhì)信任,相关方d对d互动,智能合约自动执行电力交易,需(xū)求(qiú)波动自动响应(yīng),区块链(liàn)还可以实现(xiàn)电站收益直(zhí)接证券化,基于(yú)股权平台实(shí)现电站众筹。

2.4区块链(liàn)+能源(yuán)的缺(quē)点和限(xiàn)制

新的能源产业链的出现就需要新的技(jì)术来实现,并(bìng)且更需要新的体制以及商(shāng)业模式来支(zhī)撑,但目(mù)前来看(kàn),这些其实还是(shì)跟不(bú)上(shàng)技术的变化。区块链作为一种解决(jué)方案,其实是难以(yǐ)落(luò)地的,因为(wéi)现(xiàn)在理(lǐ)想中的能源互联(lián)网的理念和概念其(qí)实有非常(cháng)多的(de)缺陷。

(1)系(xì)统风险

电力不同于数据(jù)交(jiāo)易(yì)和金融(róng)交易,必须满足(zú)电力(lì)网(wǎng)络(luò)的物理约(yuē)束条件,而区块链(liàn)售(shòu)电在机(jī)制设计的时(shí)候强调去中心(xīn)化,强调用户间(jiān)的自协调和自撮合,但是分布式发用电存在波峰波(bō)谷较大,不确(què)定性较大、用户(hù)习惯趋(qū)同性、交易非理性、市(shì)场力过于集中等问题,因(yīn)此,非常容易造成区块(kuài)链(liàn)上的(de)d对(duì)d电力交(jiāo)易需(xū)求暴增或者暴减的问题(tí),并(bìng)且,如果没有精妙设计的电力价(jià)格行(háng)程机(jī)制作为支撑的话,容易在系统内造(zào)成系统(tǒng)性风险。

(2)依赖能源供应去中心化

无(wú)论对于生产(chǎn)者还是消费者(zhě)而言,电能(néng)都只是一种商(shāng)品(pǐn),不同供应商(shāng)提供(gòng)的(de)一度电和一度电之间并没有(yǒu)区别,在能(néng)量(liàng)上(shàng)是同(tóng)质的,不(bú)管是什么地方生产,用户关心的是是否安全、稳定和廉价。目前电(diàn)能有一个很强的特(tè)性就是规模效应,规模越大,成本(běn)越低,所(suǒ)以它是天然的(de)规模经济,只要求便(biàn)宜。因此从(cóng)消(xiāo)费者角度来说,对能源的去中(zhōng)心化,并(bìng)没特(tè)别大(dà)的需求。在供电(diàn)行业由国家电网一家独大的前提下(xià),不具备能源去中心化(huà)的物理基础条件。在未来分(fèn)布式光伏的发展(zhǎn),才能奠定能源供应的(de)去中心化。

(3)专业服务限(xiàn)制

区(qū)块链也不是万能(néng)的,在新模式的售电方式中(zhōng),依旧存(cún)有问题。区块链技术的去(qù)中心(xīn)化只(zhī)能解决交易(yì)的去中心(xīn)化,信(xìn)任的去中心(xīn)化。而电力专业能力的中心化(huà)仍然需要由专业的服务机构提(tí)供,而电(diàn)力相对于(yú)其他(tā)商(shāng)品的特殊性质很大一部分就在于其专业性,售电公(gōng)司除(chú)了提供买卖(mài)撮合的供需(xū)中介(jiè)服务(wù)以外,还要为用户(hù)提供电能质量(liàng)管理(lǐ)、电能安全服务,甚(shèn)至有很多售电公司还提供设备运维保养服务(wù),以及专业的节能减排和效率优化方案,这些专业性服(fú)务都是无法通(tōng)过区块链去(qù)中(zhōng)心化的。

(4)信息(xī)安全

此外,在(zài)信息安全问题上(shàng),区块(kuài)链的去中心化分布式数据(jù)架构(gòu),以及加密和共识机制是对于数据库结构的一(yī)次革命,因此(cǐ),目前信息安全学界和业界(jiè)并(bìng)没有深入探讨如何设计适应区(qū)块链架(jià)构的信息安全体系(xì)和战略,对(duì)于信息安全界来说,需要完全(quán)不同于(yú)以往的新(xīn)范式,而且(qiě),考虑到(dào)在电力(lì)能源网络内大量的物联(lián)网设备,区块链(liàn)+物联(lián)网的信息安全存在(zài)挑战。

(5)监督管理的(de)限制

再从政策方面来看,区块链(liàn)是基于比(bǐ)较成熟(shú)、充分的市场(chǎng)化(huà)背景(jǐng)上,再去中(zhōng)心化。结合中国当前的实际情(qíng)况来看,不管是油(yóu)气市场还(hái)是电市场都是(shì)强监管,电力体制改革,也在(zài)进行中,没有彻底落(luò)地。电(diàn)力市场,也只是基于雏形,所以能源市场(chǎng)在(zài)中国市场(chǎng)化还没(méi)完(wán)成(chéng),因此去中心化(huà)言之尚早。从(cóng)中国(guó)的实际(jì)情况来(lái)说,能源(yuán)相关管理职责(zé)涉(shè)及多(duō)部门。能源产(chǎn)业(yè)链的部分职能(néng)分散于国土资(zī)源部(bù)、水利部(bù)、环境保护(hù)部、安监总局(煤监局)、国(guó)资委和财政部等。能源(yuán)是强监管、强政策的基础行业,技术再好,政策(cè)跟不上,监(jiān)管层不认可,则区块链(liàn)的推进(jìn)则举步维艰。

(6)盈利模式

将区块链技术引入电力行业,根本的目的还是未(wèi)来(lái)盈利。因(yīn)此,在去(qù)中心化之后,点对(duì)点自组织之后,企业靠什么盈利成为当下首要的问题。目前全(quán)球绝大部分的区块链项目都是靠发行代币(bì)融资(zī),并(bìng)通过代币的增值盈利,但是(shì)代币同大部分国家的货币管理政(zhèng)策和金融管理政策并不(bú)兼容,尤其是在(zài)中国,已经明(míng)确(què)禁止代币交(jiāo)易所,以及(jí)各种基于(yú)代币(bì)流通的商业模(mó)式,如果企业如果希望(wàng)通过(guò)区块链的(de)去中心化售电盈利,还需思考合法具体的盈利方案。

三、应用案例

案(àn)例一:TransActiveGrid

TransActiveGrid在纽(niǔ)约布(bù)鲁克林运行的微网项(xiàng)目(mù)可以说(shuō)是(shì)最(zuì)佳示范:这家(jiā)由LO3Energy和区块链技术开发(fā)企业ConsenSys合资成立的公司以一种去中心化的方式促(cù)进点对(duì)点交易,居民(mín)可(kě)将自家太阳能板产生的过剩电力出售给对面街道(dào)的家庭,交易以区块(kuài)链(liàn)网络连接,几乎不需要人员参与就可以管理记录交(jiāo)易。

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图片来源:LO3ENERGY官网

这(zhè)是在比微(wēi)网还小的(de)纳网里面(miàn)做的,才10户人家(jiā)的区块链的点对(duì)点售(shòu)电的光(guāng)伏(fú)项目。10户人家的屋顶上都(dōu)装了几块光伏(fú)组件,形(xíng)成了十个节点的小型区块链。这个项目是基于以太坊(fāng)开发的,再通(tōng)过用(yòng)户节点(diǎn)和(hé)节点之(zhī)间的(de)交互,形(xíng)成了基于(yú)区块链的售电应用(yòng)。

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图片来源:TransActiveGrid官网

LO3Energy公司创始(shǐ)人LawrenceOrsini说。从全球来看,类似(sì)的(de)能源区块链(liàn)实验并不多,除了一些早期论(lùn)证外,区块链在电网的应用还基本(běn)处于理论阶段。业内也有一(yī)些公司正在进行能源(yuán)与设备认证系统的开发,大多数人还在(zài)苦苦寻觅区(qū)块链在(zài)能源领(lǐng)域的应用点,以及(jí)如何(hé)将想法变为现实。

案(àn)例二:Filament

美国(guó)公司(sī)Filament也在(zài)澳洲(zhōu)实施区块链技术和电(diàn)力网状网络(luò)的结合,用点(diǎn)对点物联网来保证电力安(ān)全同时充分利用了现有(yǒu)网状网(wǎng)络闲置的容量。美国公司Filament在澳大利亚偏(piān)远地区的电线杆上进行所(suǒ)谓的“龙头”(taps)试验,这些“龙头”可以在(zài)10英(yīng)里之内(nèi)直接通(tōng)讯;因为电线杆(gǎn)的间(jiān)距一般(bān)大约是200英尺(chǐ),故障电线杆上的动作探测器会通知200英尺外的电线杆;假设(shè)这个探(tàn)测器故障,会(huì)按顺序通知10英里(lǐ)内的其他电线杆,然后通过(guò)120英里内(nèi)最近(jìn)的回程网络与公司(sī)通讯。

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客户可以(yǐ)用(yòng)手机(jī)、平板或计算(suàn)机直接连接到设备(bèi),这个“龙头”包含了很多(duō)传感器--温度、湿度、光和声音,客户可以用这些传感器长(zhǎng)期监测(cè)和分析电网(wǎng)状况。他们可以获(huò)取相关数据信息,并通过授权将数据通过区块链传输给其他(tā)用户--政府、广(guǎng)播员、电(diàn)线杆制造(zào)商、环保部门。

Filament的商业模式包含三个参与方--Filament、客户和电力公(gōng)司。Filament拥有(yǒu)硬件,它的设备一直监控电(diàn)线(xiàn)杆和状况和(hé)信息交换,把传(chuán)感器(qì)数据(jù)卖给数(shù)据集成(chéng)商,然后再卖给电力公司。

电力公司按月支付监控设备(bèi)费用(yòng),减(jiǎn)少了公司现场检查(chá)的高(gāo)昂成本。因(yīn)为电线杆很少(shǎo)会倒塌,所以网状网(wǎng)络的(de)通讯功能基本是闲置的。

Filament的创始人和(hé)首(shǒu)席执行官EricJennings说:“因(yīn)为Filament拥有设备,我们可(kě)以出售跨越(yuè)整(zhěng)个澳(ào)洲的(de)网络(luò)多余的容量,Filament可以与联邦快递合作”,联邦快递网点可以用(yòng)网状网络进(jìn)行(háng)通讯和追(zhuī)踪车辆来预计到达(dá)时间和故障情况。”

物联网(wǎng)应用依赖于一个账本--Ledger of Things。上万(wàn)个智能(néng)电线(xiàn)杆通过(guò)传感器收集数据,并在其他设备、计(jì)算机、人之间传递数据,因此系(xì)统需(xū)要持续追(zhuī)踪(zōng)所(suǒ)有信息以保障其可靠性,包(bāo)括区分(fèn)每个电线(xiàn)杆。

四、总(zǒng)结与点评(píng)

从(cóng)理论上来看,在能源行业的全链条上的各个领(lǐng)域都(dōu)可以和区块链结合起来,所以关(guān)注区块(kuài)链在(zài)电力行业的应用(yòng)是(shì)有必要(yào)的。然而要实现把能源行业这些业(yè)务搬到(dào)区块(kuài)链上,是非常不成熟的,还不足以支撑在能源行业目前的落地。以区块链目前的发展阶段,还需要很长的路才能在能源(yuán)行业落地,才能在能源行业应用(yòng)。

分(fèn)布式发电(diàn)目前还处(chù)于探索阶(jiē)段,目前还是国(guó)家性质(zhì)的中心化发电厂来(lái)服务大家,在中国这样的局面应该还要保持很长一段(duàn)时间,所以在国内(nèi)推行分(fèn)布式发电存在很(hěn)大的阻力,这也(yě)意(yì)味着区块链技(jì)术在分(fèn)布(bù)式这一块的应用还(hái)不容易被市场接受在发(fā)电领域,最主要的应(yīng)用场景是(shì)分布(bù)式(shì)能源基于微网的区块链售电。由于电力(lì)在(zài)运输过程中存(cún)在(zài)损耗,交易成本随(suí)距离的(de)增长(zhǎng)而提高;对于(yú)电压等级较低的分布式光伏发电,其运输、交易基本应围(wéi)绕(rào)能源产(chǎn)生地的(de)周边进行,所以分布(bù)式能源(yuán)的(de)电只(zhī)适(shì)合小范围使用政策方面,能源是强监管(guǎn)、强政策(cè)的基(jī)础行业。能(néng)源供(gòng)应属于国家基础(chǔ)设施建(jiàn)设的一(yī)部分(fèn),能源项目需要得(dé)到政策允(yǔn)许或购得资质(zhì)、牌(pái)照等才能推(tuī)行。国家(jiā)政(zhèng)策方(fāng)针,对区(qū)块链技术和能源的结合影响(xiǎng)重大。储能领域或是区块链技术的一(yī)个(gè)应用(yòng)点。通过应用区块链技术,把(bǎ)能源当做类似于共享(xiǎng)单车(chē)的产(chǎn)品(pǐn),允许公众通过使用权的分享(xiǎng),去调(diào)用在某用户(hù)名下的储能设(shè)施,并支付费用。但是这本质上是共享经(jīng)济(jì)的内容,在本报告中不(bú)过多赘述。

除了上面所说的之外,在理想状态下,区(qū)块(kuài)链技术在能(néng)源行业的应(yīng)用还是有(yǒu)很多点(diǎn)的:

交易层面(miàn):以(yǐ)售(shòu)电(diàn)公司(sī)售电数据(jù)的(de)分析,进行确权和登记,售电交易根据(jù)智能(néng)合约进行自动(dòng)结算;公司层(céng)面的电力交易所的场内场外交易(yì)也(yě)可以通过(guò)区块链实现。点对(duì)点交(jiāo)易:基于区块链方案(àn),光伏分(fèn)布(bù)式发(fā)电交易模型就会(huì)变得非常(cháng)简单(dān),点对点直(zhí)接(jiē)的(de)交(jiāo)易,过程成本低,交易(yì)成本(běn)低。监管层(céng)面:减排、排放有关数据和文件电子化,确保数据不可篡改,减低监管成本;公证溯源(yuán):线损是(shì)电(diàn)网公司说了算(suàn),包(bāo)括不(bú)同能源之(zhī)间(jiān)转换的损(sǔn)耗以及热电联(lián)供、热电互换其实都是不(bú)同(tóng)品种的能源之间的转换,然后进行(háng)传输。区(qū)块(kuài)链(liàn)可以确(què)认能源远距离传输和(hé)其他的运行带来的(de)线损(sǔn)。
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