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曾經(jīng)在能源電力領(lǐng)域燃起星星之火、卻一度陷入沉寂的能源區(qū)塊鏈，這次迎來了真正的風(fēng)口。

10月24日下午，在中共中央政治局召開的第十八次集體學(xué)習(xí)上，習(xí)近平強(qiáng)調(diào)，要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。要推動(dòng)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，提升城市管理的智能化、精準(zhǔn)化水平。

事實(shí)上，在全球范圍內(nèi)，區(qū)塊鏈在能源電力領(lǐng)域已經(jīng)擁有眾多應(yīng)用案例，并且我國近幾年也已經(jīng)展開了深入研究。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種革命性的去中心化技術(shù)，可增加能源電力領(lǐng)域多利益主體的相互信任，正成為當(dāng)今能源電力領(lǐng)域的一個(gè)重要的新方向。但是目前絕大部分項(xiàng)目都不太成熟。

（一）

1.美國紐約布魯克林微網(wǎng)項(xiàng)目

美國是全球能源區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用實(shí)施最活躍的國家之一，其較為先進(jìn)的科技水平、較好的融資環(huán)境等條件均為能源區(qū)塊鏈的技術(shù)研發(fā)與商業(yè)應(yīng)用提供了較好的條件。

美國紐約布魯克林社區(qū)的TansactiveGrid項(xiàng)目是世界上最早投入實(shí)踐的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目。該項(xiàng)目由美國新創(chuàng)能源公司LO3與區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)商ConsenSys共同開發(fā)。

圖：紐約布魯克林Tansactive Grid項(xiàng)目示意圖

在該項(xiàng)目中，共有10個(gè)家庭參與。其中，5家安裝了屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，為供電家庭；另外5家為購電家庭。整個(gè)項(xiàng)目采用 P2P的直接能源交易，無需經(jīng)過第三方的電力運(yùn)營商。智能電表底層應(yīng)用集成了基于以太坊區(qū)塊鏈智能合約功能，可對(duì)用戶的發(fā)電、用電以及交易電量等信息進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)同步上傳至公共區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。智能電表記錄的發(fā)電量數(shù)據(jù)，可以為區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)創(chuàng)建代幣，代表供電家庭屋頂光伏的剩余電量。這些代幣就代表著屋頂光伏發(fā)出清潔電能的總量，虛擬代幣可通過區(qū)塊鏈智能錢包進(jìn)行交易。

通過該項(xiàng)目，社區(qū)內(nèi)的居民可以節(jié)省購電費(fèi)用，而且配置屋頂光伏的居民用戶可以將剩余電量直接出售給用戶，獲得收益。布魯克林微網(wǎng)項(xiàng)目對(duì)美國以及全球的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目起到了示范作用，推動(dòng)了相關(guān) P2P分布式電力交易的發(fā)展。但是，布魯克林微網(wǎng)項(xiàng)目的試驗(yàn)規(guī)模較小，總共只有10個(gè)參與用戶，只是證明了小規(guī)模微電網(wǎng)進(jìn)行分散電力交易的可實(shí)施性，但對(duì)于較大規(guī)模的微電網(wǎng)還需進(jìn)行下一步驗(yàn)證。此外，由于紐約市不允許個(gè)人直接參與電力交易，布魯克林微電網(wǎng)項(xiàng)目曾一度被叫停，能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目對(duì)政策的依賴性極高。

2.歐盟Scanergy項(xiàng)目

根據(jù)歐盟“2050 能源路線圖”，歐盟將在 2050年減少80%的溫室氣體排放。能源區(qū)塊鏈技術(shù)可支撐分布式能源的P2P直接交易，所發(fā)電能無需遠(yuǎn)距離及升降壓傳輸，交易不必通過傳統(tǒng)中心化、集中式的模式，可促使能源就地消納，降低長(zhǎng)距離輸電造成的線路損耗，提高能源效率，Scanergy項(xiàng)目是受到歐盟第七框架計(jì)劃資助項(xiàng)目之一。

Scanergy項(xiàng)目同樣基于以太坊的智能合約通用平臺(tái)。電能生產(chǎn)者向配電網(wǎng)輸入、售出綠色電能時(shí)，配網(wǎng)運(yùn)營商會(huì)進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)成功后智能合約將會(huì)生成相應(yīng)的虛擬代幣(NRGcoin)并將代幣提供給綠色電能生產(chǎn)方。當(dāng)購電方期望購買綠色清潔能源時(shí)，需使用NRGcoin支付?？墒褂脷W元、美元等貨幣在外部交易市場(chǎng)購買NRGcoin，1kW·h 的綠色電力被規(guī)定永久等價(jià)1個(gè) NRGcoin。

圖：歐盟Scanergy項(xiàng)目整體示意圖

該項(xiàng)目具有的優(yōu)勢(shì)：①交易簡(jiǎn)單，可激勵(lì)用戶參與電力市場(chǎng)；②清潔電力價(jià)格被控制在合理的區(qū)間內(nèi)，不會(huì)使得市場(chǎng)交易過于混亂；③電力交易采用虛擬代幣，具有可信任性；④各方均可獲益。

不可更改的區(qū)塊鏈智能合約消除了綠色能源生產(chǎn)者對(duì)市場(chǎng)政策變更的擔(dān)心，為消費(fèi)者提供更加優(yōu)惠的綠色能源，無論外部電價(jià)如何上漲，原先低價(jià)購買的 NRGcoin仍然可以購買1kW·h的能源，降低政府對(duì)可再生能源的扶持補(bǔ)貼成本。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營商而言，可降低電網(wǎng)峰值負(fù)荷，延緩電網(wǎng)升級(jí)改造費(fèi)用。

盡管歐盟Scanergy項(xiàng)目具備許多優(yōu)勢(shì)，但仍存在一些不足之處：目前，監(jiān)管政策尚不明確，阻礙了大眾對(duì)能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目的接納。此外，該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)模型、交易安全、數(shù)據(jù)隱私等方面亟需完善。

3.德國電動(dòng)汽車Share&Charge項(xiàng)目

目前，德國正在大力推行能源轉(zhuǎn)型，推廣電動(dòng)汽車的使用并考慮禁售燃油汽車。然而，充電設(shè)施數(shù)量不足、充電交易不透明、各家充電公司支付協(xié)議和支付方式不統(tǒng)一等因素制約著電動(dòng)汽車的發(fā)展。

共享充電樁被認(rèn)為是區(qū)塊鏈技術(shù)最適用能源方面的領(lǐng)域之一。德國 Share&Charge項(xiàng)目是將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在共享充電樁領(lǐng)域的項(xiàng)目之一。

圖：Share&Charge項(xiàng)目示意圖

私人和商業(yè)充電站可以在Share&Charge平臺(tái)上將充電樁進(jìn)行共享出租，并可以設(shè)置充電價(jià)格、費(fèi)率等信息。當(dāng)電動(dòng)汽車需要充電時(shí)，車主通過手機(jī)軟件搜索附近的共享充電樁并可查看相關(guān)電價(jià)信息。充電時(shí)，通過智能插座與共享充電樁進(jìn)行連接并使用手機(jī)進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)，可查看充電數(shù)據(jù)、交易記錄等信息。

該項(xiàng)目基本工作原理是通過區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式記賬實(shí)現(xiàn)交易雙方的計(jì)費(fèi)透明化，增進(jìn)交易雙方信任。該項(xiàng)目可激勵(lì)私人充電樁進(jìn)行共享，增加充電樁的使用率，解決電動(dòng)汽車充電難的問題，促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與能源轉(zhuǎn)型。該技術(shù)已被推廣至美國加利福尼亞州。但目前該項(xiàng)目的發(fā)展也受到一些現(xiàn)實(shí)條件的制約，例如：監(jiān)管法規(guī)和手段不明確，如何在不影響用戶體驗(yàn)的條件下對(duì)用戶的區(qū)塊鏈私人密鑰進(jìn)行安全維護(hù)等問題。

4.浙江電力營銷合同管理應(yīng)用項(xiàng)目

隨著電力體制改革的深入，售電公司等新型利益主體日益增多，電力市場(chǎng)交易日益活躍。在傳統(tǒng)電力交易中，電力交易數(shù)據(jù)的真實(shí)性一般由電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)擔(dān)保。電力數(shù)據(jù)一般被集中保存在電網(wǎng)公司營銷數(shù)據(jù)庫中，交易信息容易被惡意篡改，其數(shù)據(jù)真實(shí)性與可信度易受到質(zhì)疑。為增加電力營銷電子合同的真實(shí)性與可信度，國網(wǎng)浙江電力有限公司與國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司共同開發(fā)了基于區(qū)塊鏈的電力營銷合同管理系統(tǒng)。

該項(xiàng)目以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)電子合同的交易信息保全、積分兌換與累積等方面進(jìn)行研究。當(dāng)電子合同簽署后，電子合同數(shù)據(jù)不僅會(huì)保存在電網(wǎng)公司，還會(huì)同步轉(zhuǎn)發(fā)至公證處和司法鑒定機(jī)構(gòu)。區(qū)塊鏈技術(shù)可以用來確保各方存儲(chǔ)的電子合同數(shù)據(jù)信息的一致性。此外，公證處和司法鑒定機(jī)構(gòu)還可以為這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性提供擔(dān)保，提高電子合同數(shù)據(jù)信息的權(quán)威性和可信賴性。

但是該項(xiàng)目對(duì)區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景比較單一，只涉及電子營銷合同管理，且目前處于理論研究階段，未在國家電網(wǎng)電力營銷系統(tǒng)內(nèi)大范圍推廣。

5.蛇口能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目

招商局慈善基金會(huì)、北德認(rèn)證(TüV NORD)、熊貓綠色能源集團(tuán)以及華為公司等機(jī)構(gòu)公司聯(lián)合發(fā)起建設(shè)了全球首個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)、促進(jìn)使用清潔電能為主的社區(qū)公益項(xiàng)目。項(xiàng)目以“推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新體系，推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命”為目標(biāo)，主要研究通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約對(duì)發(fā)電方和用電方進(jìn)行關(guān)聯(lián)，滿足青睞綠色清潔電能的低碳環(huán)保家庭用電需求。

在該項(xiàng)目中，分布式光伏電站可以將每日發(fā)出的綠色電能通過能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供給示范社區(qū)內(nèi)的用戶。在該項(xiàng)目初期，社區(qū)內(nèi)的首批100名電力用戶志愿參與綠色清潔電能虛擬交易。用戶可直接在平臺(tái)上選擇使用可再生能源或傳統(tǒng)能源，二者的電價(jià)相同。當(dāng)用戶選擇可再生能源時(shí)，底層的區(qū)塊鏈技術(shù)將自動(dòng)生成智能合約，直接將分布式光伏電站與用戶進(jìn)行配對(duì)，實(shí)現(xiàn)P2P直接虛擬交易。同時(shí)，TüV NORD將對(duì)選用可再生能源的用戶進(jìn)行認(rèn)證并出具電子證書，證明其所使用的是綠色清潔電能，可以促進(jìn)用戶對(duì)清潔電能的使用與接納程度。

目前，該項(xiàng)目正處于落地建設(shè)階段，屬于一個(gè)規(guī)模較小的社區(qū)公益項(xiàng)目，可能會(huì)出現(xiàn)投資較大、收益困難的局面，且電網(wǎng)公司在該項(xiàng)目中的參與度較低，其有效性有待進(jìn)一步觀察。

（二）

雖然以上能源區(qū)塊鏈工程取得了一定程度的進(jìn)展，并實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的初步落地實(shí)施，但仍然面臨著一些挑戰(zhàn)與關(guān)鍵技術(shù)問題。

山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院趙曰浩團(tuán)隊(duì)和廣州供電局副總經(jīng)理劉育權(quán)在聯(lián)合署名的一篇論文中指出，縱觀全球能源區(qū)塊鏈發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過上述國內(nèi)外應(yīng)用工程的對(duì)比分析，可以得出以下結(jié)論：

一、在能源區(qū)塊鏈的建設(shè)與發(fā)展上，國內(nèi)外的應(yīng)用工程均利用區(qū)塊鏈技術(shù)所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，解決能源領(lǐng)域內(nèi)的可再生能源消納、電力分布式交易、多利益主體間的缺乏信任等問題。

二、能源區(qū)塊鏈最核心的優(yōu)勢(shì)是開放透明、去中心化，可以保證不同利益主體間的相互信任。因此，在各個(gè)應(yīng)用工程的建設(shè)中，均強(qiáng)調(diào)信息透明公正、安全可靠的理念。

三、全球大多數(shù)的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目首選以太坊作為平臺(tái)。以太坊是一個(gè)開源共享的具有智能合約功能的公共區(qū)塊鏈平臺(tái)，可以降低能源區(qū)塊鏈平臺(tái)的開發(fā)難度與成本，方便實(shí)現(xiàn)各類智能合約。

很多國家已將區(qū)塊鏈技術(shù)納為一項(xiàng)革命性技術(shù)并大力推廣其在能源領(lǐng)域使用。在政策上，鼓勵(lì)支持發(fā)展能源區(qū)塊鏈技術(shù)，在能源利用模式上，搶先占領(lǐng)制高點(diǎn)，在這方面，美國無疑已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。

通過國內(nèi)外應(yīng)用工程對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)中國在以下方面存在明顯差距：

一、能源政策方面。中國分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)處于起步階段，分布式電力交易活躍度與正規(guī)程度遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家。這方面主要是因?yàn)榘l(fā)達(dá)國家開展電力分布式交易較早，電力市場(chǎng)機(jī)制已經(jīng)比較成熟。同時(shí)，許多項(xiàng)目得到了政府的科技項(xiàng)目資金支持與電網(wǎng)公司的支持與幫助。

二、金融政策方面。中國在金融政策方面監(jiān)管較為嚴(yán)格，禁止“比特幣”等各類虛擬加密貨幣的發(fā)行與流通。國外的金融市場(chǎng)監(jiān)管政策較松，國外一些能源區(qū)塊鏈公司可以通過發(fā)行Solarcoin、NRGcoin等虛擬代幣進(jìn)行融資，以促進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施開展。在國內(nèi)，前期以發(fā)行代幣進(jìn)行融資建設(shè)的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目落地存在困難。

三、多學(xué)科新技術(shù)交叉融合方面。中國的能源區(qū)塊鏈領(lǐng)域中能源技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)新興技術(shù)相對(duì)隔離，未能實(shí)現(xiàn)能源與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合?，F(xiàn)有的能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目未能將人工智能、大數(shù)據(jù)分析等新興信息技術(shù)完全考慮入內(nèi)。

四、項(xiàng)目落地建設(shè)方面。中國的能源區(qū)塊鏈落地項(xiàng)目較少，建設(shè)與運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)不足。能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目在多數(shù)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)落地起步，并積累了一定的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與人才技術(shù)。

未來中國要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源，實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域“設(shè)備智能、多能協(xié)同、信息對(duì)稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放”，需要將最新的互聯(lián)網(wǎng)理念、先進(jìn)信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合。因此，有必要對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于能源領(lǐng)域進(jìn)行研究探索。

通過總結(jié)以上國內(nèi)外相關(guān)應(yīng)用工程的經(jīng)驗(yàn)，山東理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院趙曰浩團(tuán)隊(duì)和廣州供電局副總經(jīng)理劉育權(quán)在聯(lián)合署名的論文中，對(duì)中國發(fā)展能源區(qū)塊鏈給出了如下建議和意見：

一、完善能源政策體系。目前，能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目落地與發(fā)展需要比較完善的分布式電力交易市場(chǎng)，受電改政策以及其他各類能源政策的影響程度很大。電力體制改革的進(jìn)一步深化可以使個(gè)人或者企業(yè)都有機(jī)會(huì)成為售電主體，為基于區(qū)塊鏈的P2P電力交易創(chuàng)造可能。

二、制定監(jiān)管措施與健全監(jiān)管體系。國家相關(guān)能源和金融監(jiān)管部門應(yīng)盡快制定監(jiān)管政策，加快完善各項(xiàng)相關(guān)法律法規(guī)，將能源區(qū)塊鏈技術(shù)納入合理合規(guī)的監(jiān)管框架內(nèi)。同時(shí)，注意平衡好監(jiān)管與創(chuàng)新發(fā)展的問題，盡量避免出現(xiàn)監(jiān)管不當(dāng)阻礙能源區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的問題。

三、注重核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，尤其加強(qiáng)底層技術(shù)的研發(fā)力度。加強(qiáng)共識(shí)機(jī)制、安全算法、智能合約、數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)等核心技術(shù)的研發(fā)。著重對(duì)構(gòu)成區(qū)塊鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層等底層技術(shù)進(jìn)行研究，并致力打造具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)。此外，還需對(duì)信息安全防護(hù)等級(jí)較高的電力等能源行業(yè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可能存在的問題以及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行討論研究。

四、推進(jìn)新型能源設(shè)備的研發(fā)。能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行需要新型能源設(shè)備作為支撐，需要諸如基于區(qū)塊鏈底層技術(shù)的新型計(jì)量設(shè)施與通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種能源交易信息的采集與傳輸。

五、積極參與制定能源區(qū)塊鏈國際通用標(biāo)準(zhǔn)。目前，能源區(qū)塊鏈領(lǐng)域尚缺乏統(tǒng)一的國際通用標(biāo)準(zhǔn)，國家相關(guān)能源部門或協(xié)會(huì)可以聯(lián)合國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)學(xué)研單位制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與體系，發(fā)揮積極作用，提高中國在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的國際話語權(quán)，建立能源區(qū)塊鏈的國際基本體系標(biāo)準(zhǔn)。

六、積極探索區(qū)塊鏈在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，有計(jì)劃地組織若干能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目落地應(yīng)用。國家科技部門可以考慮設(shè)立相關(guān)科技創(chuàng)新計(jì)劃，為能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目的理論研究與應(yīng)用示范提供必要的科技經(jīng)費(fèi)支持。對(duì)能源區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用場(chǎng)景，開展可行性研究。兩大電網(wǎng)公司以及其他相關(guān)能源企業(yè)也可開展小范圍試點(diǎn)，以探索能源區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)，待條件成熟時(shí)向全國進(jìn)行推廣應(yīng)用。