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“区块链+能源”或掀起一场新的能源革命
来源: 中国能源网    作者: --    发布时间: 2018年06月08日12:13    阅览: 514次

  最近几年,能源互联网开始渐渐进入世人视野。能源互联网是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。事实上,能源互联网的发展逻辑是重塑未来能源行业的发、输、用、储以及金融交易等环节,并将颠覆未来整个能源价值链。

  区块链革命正在到来

  区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后,下一代颠覆性的核心技术。如果说蒸汽机释放了人们的生产力,电力解决了人们基本的生活需求,互联网彻底改变了信息传递的方式,那么区块链作为构造信任的机器,将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。不可回避的是:区块链,将重新定义世界。目前,区块链革命正在到来,而中国不容错过。

  在5月28日举行的中国科学院第十九次院士大会中国工程院第十四次院士大会上,习近平总书记指出:“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用……世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期。”而对于创新的风险,习总书记表示:“创新从来都是九死一生,但我们必须有‘亦余心之所善兮,虽九死其犹未悔’的豪情。”

  舆论认为,这是“区块链”第一次出现在国家最高领导人的讲话中,站在国家战略的角度,阐明了区块链技术对中国科技发展、对中华民族的伟大复兴的重要作用,同时肯定了区块链技术是新一代信息技术的发展方向,是科技强国战略的重要组成,被认为是区块链“中国共识”的达成。作为新一代信息技术的重要组成部分,区块链技术之于我国的发展、强盛、复兴就有了别样的意义。

  同样来自最高层:在刚刚召开的全国网络和信息化工作会议上,习近平总书记明确指出:“核心技术是国之重器,要下定决心保持恒心,找准重心,加速推动信息领域核心技术的突破,要抓产业体系建设,在技术产业政策上共同发力,要遵循技术发展规律做好体系化技术布局,优中选优、重点突破”。

  习近平总书记向5月26日在贵州省贵阳市启幕的2018中国国际大数据产业博览会的致贺信中也指出,当前,以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术日新月异,给各国经济社会发展、国家管理、社会治理、人民生活带来重大而深远的影响。把握好大数据发展的重要机遇,促进大数据产业健康发展,处理好数据安全、网络空间治理等方面的挑战,需要各国加强交流互鉴、深化沟通合作。

  而此间,“区块链——价值互联新秩序”高端对话论坛在贵阳国际生态会议中心国际会议厅开幕。据统计,在这次“数博会”上,会议以区块链为主题的分论坛多达8个场次,远超其他主题。同时,每一个与区块链相关的论坛都异常火爆。据了解,此次会议一体涵盖区块链安全、区块链生态发展、区块链传递互联网价值以及区块链技术对人类社会经济带来的颠覆与重构、对全球经济金融格局、对实体经济带来的影响,以及区块链如何进行产业应用和发展等。

  区块链“热点”不止于此。日前,国务院印发《进一步深化中国(广东)自由贸易试验区改革开放方案》、《进一步深化中国(天津)自由贸易试验区改革开放方案》、《进一步深化中国(福建)自由贸易试验区改革开放方案》。在《进一步深化中国(广东)自由贸易试验区改革开放方案》中,第十五项“建设金融业对外开放试验示范窗口”指出:“发展科技金融。按照国务院统一部署,支持自贸试验区积极争取纳入投贷联动试点,促进创新创业。建设广东区域性股权市场,根据资本市场对外开放进程,适时引进港澳及国际投资机构参与交易。大力发展金融科技,在依法合规前提下,加快区块链、大数据技术的研究和运用。”

  5 月 20 日工业和信息化部信息中心发布的《2018 中国区块链产业白皮书》,全方位解析我国区块链技术在金融领域和实体经济的应用落地情况。工信部信息中心工业经济研究所所长于佳宁表示,中国区块链行业发展迅猛,企业数量快速增加,互联网巨头也在积极布局区块链领域。同时,多地政府积极从产业高度定位区块链技术,政策体系和监管框架逐步趋向完善。工业和信息化部信软司巡视员李颖在2018中国国际大数据产业博览会开幕式致辞中也指出,今天的区块链,国内的整个发展和国际的水平基本上是在一个起跑线上,今天应该是比较好的发展机会。

  显然,区块链如此火爆,无疑证明区块链技术的成熟程度已然提高,并且和产业的融合更为紧密。区块链的应用场景已辐射到和其它产业的融合,在此过程中区块链的技术价值会被逐渐释放出来。经济发展史也已证明,任何脱离实体经济的金融创新、技术创新都是不可持续的。在当下服务实体经济的大趋势下,区块链的发展同样回避不了脱虚向实这一历史规律。

  重要的是,区块链经济的根本点在于创造出全新的资源分配方式和商业逻辑的再构以及融合区块链技术与传统,而区块链技术及其技术组合最终要解决的是空间与实体的映射问题。令国人欣慰的是,目前“区块链+”已成为中国国家战略,并上升到业内战略布局高度。能源行业也不例外,且“区块链+能源”自2018年开年以来持续火爆,尤其在能源互联网和新能源领域显示出强大的应用潜力。

  区块链和能源互联网:天作之合

  最近几年,能源互联网开始渐渐进入世人视野。能源互联网是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。事实上,能源互联网的发展逻辑是重塑未来能源行业的发、输、用、储以及金融交易等环节,并将颠覆未来整个能源价值链。业内人士分析认为,以能源互联网当中最重要的板块能源消费为例,消费者在能源互联网时代其角色将不仅仅是单纯的消费者,而是以另外一种新的形态出现,称之为产销者。未来,消费者既可以通过自有的分布式可再生能源来发电,还可以通过智慧能源解决方案,提供用户侧的负荷资源参与需求侧响应。消费者可以通过需求侧响应计划,积极的参与社区需求侧响应项目,还可以作为虚拟电厂成员加入虚拟电厂项目,同时还可以通过电动汽车、储能设施,返售电给电网。

  这种“场景”听起来很美,但是如何落地这一问题对于电力从业者和监管部门是一大挑战。据分析,原因在于电力价值链重构离不开新技术、新体制以及新商业模式,而目前这几方面发展很不协调。这恰恰证明了即使中国可再生能源很丰富,但频频出现优质资源浪费现象,比如中西部弃风、弃光等问题。至于消费侧,出现电价倒挂,有悖常态。无疑,技术和相应的市场机制结合起来才能塑造未来新能源行业形态。而这些恰恰是目前能源互联网所不具备的。况且,当今能源互联网的理念和概念都有不少漏洞,其作为一种解决方案似乎难以落地。

  幸运的是,现在我们所处的时间点就是科技的奇点,这个奇点是科技的加速爆发和迭代点。这不,又一个奇点来了——区块链。作为比特币底层技术的“区块链”(Blockchain)概念甫一登场,便被评价为“继蒸汽机、电力、信息和互联网科技后,最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术”,更让我们看到了更辽阔的未来。

  的确,区块链和能源互联网可谓是天作之合。能源互联网作为多种能源融合、信息物理融合、多元市场融合的“互联网+”智慧能源产物,受到学术界和工业界的广泛关注。有分析称,“互联网+”智慧能源试图建立“一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态”,实现“设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放”。而区块链,作为一种去中心化(开放式、扁平化、平等性,不具备强制性的中心控制的系统结构)数据库技术,近年来开始进入人们的视野。区块链技术本身就在革新传统的互联网格局与模式,以保障信任为核心促进交易、认证等多方面高效运行。同样,区块链技术将在能源互联网时代,促进多形式能源、各参与主体的协同,促进信息与物理系统的进一步融合,实现交易的多元化和低成本化。

  另外,现实来看,自2000年前后,中国在西部地区、西南地区的分布式光伏、小型风机等清洁能源项目的不断扩大,新能源已经成为经济发展中的一环。能源产消者这一全新概念也应运而生。据透露,当生产的能源超过产消者自身需求时,在本地化能源用户之间进行能源交易的必要性不断增加。这些交易普遍具有额度小、频次高、参与者分散的特点。对于市场如何构建与分布式能源交易特别是新能源方向这些特点相适应的平台,以更好地实现区域的能源平衡,区块链模式应运而生。

  “区块链+能源”:如何“链”?

  那么,区块链技术在能源互通互联中扮演着什么角色?北京航空航天大学朱皞罡教授表示,一是记忆;二是计算。可以说区块链就是智慧能源的记忆中枢,完全记录了整个能源生产、消费等过程。通俗一点说,区块链就是利用计算机程序在全网记录所有交易信息的“公开大账本”。可以使整个产业链条中的参与者决策安全,最大化地发挥它的效益。

  显然,区块链技术的去中心化、去信任化、透明性、公平公开性和分布性决策与当前能源改革的需求吻合。因此,借助区块链有望打造一个去中心化的电力市场,并促进分布式能源的快速发展。业内人士表示,能源行业应用区块链技术的目标是提供一种完全去中心化的能源系统,能源供应合同可以直接在生产者和消费者之间传达。区块链技术有助于加强个人消费者和生产者的市场影响力,这也使消费者直接拥有购买和销售能源的高度自主权。区块链技术在能源领域显示出强大的应用潜力,除了可以执行能源供应交易外,区块链技术还可以提供计量,计费和结算流程的基础。

  信达证券首席区块链专家、首席能源互联网研究员曹寅也认为,通过区块链完全可以把目前能源互联网概念升华到能源互联网2.0时代新形态。关键是,区块链技术其实和能源互联网有非常强的内在一致性:第一,都强调去中心化,比如能源互联网中电源的分布式,以及消费者及生产者之间的新关系,其实都是去中心化在能源行业的着重体现;第二,都有自治性或者说自律性,在能源互联网里面也特别强调系统和设备以及主体的生态化自治运行,和区块链的自治性是完美的结合;第三,都重视市场化,区块链本身是一种金融科技,它和未来能源互联网的市场化和金融化是天作之合;第四,智能化、合约化,未来基于自律控制的智慧能源系统里面大量的调度行为、交易行为以及交互行为和其他决策行为都是基于环境数据的自动出发的。而其逻辑代码早在设计的时候就已经嵌入进去了,这和区块链的智能合约完全是一脉相承。

  华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣教授及其科研团队所做的研究结果即表明,在能源互联网中,每个时段将该时段能源互联网系统内集中式能源供应、分布式能源供应、多元智能输送网络、储能、用户等多个模块的数据信息汇总形成能源区块,具体包括用能数据、设备运行数据、调度数据、交易记录等数据,并为保证区块链的可追溯性与数据的不可篡改性,加盖时间戳,以不可逆的时间维度与前一时段的能源区块相连形成能源区块链,完整记录能源互联网在各个时间段内的系统运行情况。

  在国内最大的分布式光伏投资商联盛新能源集团董事长何旖莎看来,区块链最大的好处就是安全性,解决了中介信用问题。在过去,两个互不认识和互不信任的人要达成协作是不太可能的,必须依赖第三方。而通过区块链技术,可以在没有任何中介机构参与的情况下,完成双方互信的转账行为。将区块链用到能源领域带来的直接好处是,可以对能源进行数字化管理,未来能够针对每度电的来源建立数字档案,源头生产、接入、运输到终端使用,实现追溯、精确管理。何旖莎还表示,由于以电站资产控制风险的融资模型并不成熟,金融机构普遍无法将分布式光伏系统当作一个可带来稳定收益的资产,无法对项目给予有现金流担保的贷款。区块链技术应用在能源领域后,可以为光伏电站提供可靠的基础数据服务和技术支撑,为金融机构评估电站资产提供可靠依据。

  其实,世界各地的清洁能源也都可以用互联网相连,当然首先要有能源互联网思维。据业内人士预测,区块链+互联网+AI意味着世界颠覆式的重构,将会超越经济领域,渗透到资产、资源的分配,促进了科学、医疗、教育、健康各大领域的大规模协同作战。只有区块链技术,才能把很多的资源全部跨界地整合起来,基于信任建立一个信任的新时代。区块链就是基于代码的唯一性,让每个人都去相信这个物联网的世界。它大大地降低社会资源的浪费,效率大大提高。

  现在人们在使用清洁能源时,人们仍依赖所在社区的供电所、供电局或者电网,而将来能源互联网技术和区块链技术采取去中心、去信任、实现智能合约等颠覆这一切。可以想见,供电局做一个“过网”,也就是一个端口,让用户们自己P2P对接。区块链+互联网解决了互联网信息的转移和信用的转移,自动生成合约信用。每一度电自动生成一个区块链。最后基于区块链+大数据+AI设计出的智能合约触发条件,一秒钟之内,根据动态环境产生出动态指令。

  熊猫绿能董事局主席李原这样描述该公司2018年3月落地的一个新能源应用“场景”。假如一个比利时人手机下载一个APP,登录第一个界面是他的用电历史,之后出现个界面,左边——煤炭传统能源,右边一个按钮——清洁能源,让点击就选择到底用哪个电?如果选择传统能源,点击,一张图展开:这个传统能源有煤炭,有核电,有天然气……各种各样的电。再去点开清清洁能源,太阳能、水电,包括风能、潮汐能这些清洁能源电都可供选择。如果选择清洁能源,就在按下去的那一瞬间,区块链的智能合约就在64毫秒之内形成,接到远在西藏某一处的一个水电站。当然也可以私人定制化,新疆哈密电站,阿尔卑斯山脚下的电站。这就是区块链的场景应用。在一秒钟之内,清洁能源用电的智能合约已经完成,用的就是正在全世界发生革命的区块链技术。

  有报道称,2016年11月,美国纽约州的LO3公司与西门子数字电网(Siemens Digital Grid)以及区域链开发商ConsenSys合资成立的TransActive Grid公司正通过运营着的微网项目实现社区间居民的电力交易。居民用户接入智能仪表,即使家里没有发电设备,也可以与其他分布式家庭互联,买入电力。该项目是全球第一个基于区块链技术的能源市场。

  目前国际上已经使用区块链技术进行分布式发电电力交易的区域,分别有美国、德国、荷兰、南非、澳大利亚、新西兰等,均为小规模试点项目。其中,欧盟无疑是全球最活跃的地区,他们更关注核心网络的开发。在德国,一半以上的能源管理人员正在操作和规划区块链试点。

  在中国,2016年5月全球首个能源区块链实验室在北京成立,在2016年年底推出能源区块链主链Demo,并基于能源区块链主链发行以核证碳减排量(CCER)为基础资产的数字资产——碳票。2016年10月,一支中国初创区块链团队Energolabs成立,旨在建立由一系列去中心化能源应用所组成的生态系统Energo,以打造一个适应未来的DAE社区(Decentralized Autonomous EnergyCommunity)的去中心化系统。其核心是一套基于在QTUM和Mirco-grid的清洁能源计量、登记、管理、交易与结算的去中心化系统。目前Energolabs已在东南亚与澳洲开始推广和部署Energo网络。

  目前,有业内人士梳理出了中国四个能源区块链应用场景:电动汽车解决方案,例如分布式充电桩和共享汽车;建立个人能源系统,买卖电力,太阳能,燃气等能源;支持社区能源模型,电池管理,并建立一个节约型的电力池;将能源买家与可再生能源系统的运营商联系起来。

  不容回避的挑战

  不过,李原表示,商业模式在中国的落地会有很多的坎要去迈,但是不走出这一步,永远没有未来。以后全世界的新能源都是通过这样的方式传送,气候变化行动怎能不是一个全民行动?

  的确,目前,区块链+能源的技术和应用还在初级阶段,要打造能源区块链垂直生态圈,实现区块链技术、能源产业及资本三者的深度融合,实现“区块链+能源”应用的落地,仍然存在巨大挑战。据分析,这些挑战部分来自于区块链技术自身的局限性,部分来自于区块链与能源互联网结合的潜在制约因素。朱皞罡教授表示,在能源互联网的应用中,区块链目前存在一些内生性短板包括:区块链的计算能力及响应速度仍然存在瓶颈;异步共识网络的容错挑战;智能合约的责任主体缺失问题。除区块链内生性短板,能源互联网本身的特点也使得区块链技术在能源互联网中应用面临不同方面的挑战:区块链技术的能源互联网实践经验较少;能源互联网垄断性对区块链信息安全性产生威胁;能源系统内在复杂性与物理规律带来的挑战;区块链法律与监管仍有待完善。

  另外,从区块链的性能包括信息安全方案来判断,目前都不足以支撑在能源行业项目落地。业内人士认为,区块链不成熟的地方还在于政策。能源是强监管、强政策的基础行业,政策跟不上,技术再先进也大受掣肘。可以说,政策是否能跟上决定了区块链和能源的结合在中国是否可以落地。此外,目前来说,能源行业严重缺乏具备区块链技术以及机器学习、大数据、人工智能、物联网等先进信息技术,同能源行业本身以及同金融三者结合的且创新导向思维的复合型人才。

  毋庸置疑,区块链与新能源进行结合,将产生很多奇妙变化,在减少交易环节,降低交易成本,提高互联互通方面有重要作用,与物联网进行结合,促使新能源完成对传统能源本质上的变化。但是区块链在新能源行业落地的过程中,依然要面临技术完善、资源利益冲突等多方面的问题。

  不过,纵然面临多重挑战,但只能勇敢面对,不容错过拥抱“区块链+能源”这一良机。当今广为流传的一句话是,文明不会思考,但是会选择。它在自我进化过程中,只会选择最好的。每一次文明的进化都是悄无声息的,但是又不可阻挡。在区块链+能源的事业里,中国一定要站在高维度,不然很可能被人颠覆而又一次失去话语权。

  当前,世界新一轮能源革命方兴未艾,新一轮工业革命蓄势待发,能源互联网因时而起,区块链技术应运而生。人类要实现能源安全、清洁、高效、永续利用的梦想,唯有依靠能源互联网与区块链技术相融合而生的全新智慧能源的推动。当能源遇上炙手可热的区块链,两者的碰撞与融合,事关长远和大局,必将改变全社会的生产生活方式,或将掀起一场新的能源革命。

 

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