| 編者按：能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是促進(jìn)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要手段，而以去中心化和信任機(jī)制為主要特征的區(qū)塊鏈技術(shù)已被廣泛認(rèn)可為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要支持技術(shù)，當(dāng)能源互聯(lián)網(wǎng)遇上區(qū)塊鏈，會(huì)產(chǎn)生什么火花呢？

能源互聯(lián)網(wǎng)是把新的能源技術(shù)、新的用能方式和新的管理模式集合在一起。就目前而言，能源互聯(lián)網(wǎng)的核心在于“三化”和“兩結(jié)合”。其中，“三化”是指電氣化、低碳化和智能化；目的在于建設(shè)一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài)，實(shí)現(xiàn)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、共享可持續(xù)的現(xiàn)代化能源體系。
區(qū)塊鏈技術(shù)具有四個(gè)優(yōu)勢(shì)：即去中心、去信任；開放、共識(shí)；交易透明、雙方匿名；不可篡改、可追溯，為解決人類社會(huì)的信任問題提供了有力工具，進(jìn)而將人類社會(huì)帶入群智時(shí)代。

1、區(qū)塊鏈在能源領(lǐng)域的進(jìn)展

目前，部分歐美發(fā)達(dá)國(guó)家及少數(shù)高科技公司已經(jīng)開始嘗試將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到能源領(lǐng)域。
（1）區(qū)塊鏈和能源交易
《能源轉(zhuǎn)型中的區(qū)塊鏈：德國(guó)能源行業(yè)決策調(diào)查》中指出，區(qū)塊鏈在能源交易領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)該圍繞建立分布式交易和供應(yīng)體系展開，具體的應(yīng)用前景分析如圖 1 所示。
      
圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)在能源交易領(lǐng)域的可利用前景

德國(guó)已經(jīng)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在能源交易中的應(yīng)用進(jìn)行了前景展望。
2020 場(chǎng)景：能源系統(tǒng)還處于轉(zhuǎn)型的過程中，區(qū)塊鏈相當(dāng)于一個(gè)信息通道，涉及能源交易的所有角色都包含在其中。每一個(gè)角色都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，相當(dāng)于構(gòu)建一個(gè)“許可區(qū)塊鏈”。區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)之間橫向聯(lián)系表示為信息的同步，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)和交易系統(tǒng)之間縱向聯(lián)系表征了兩者之間的融合性；
2030 場(chǎng)景：能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型已經(jīng)基本完成，各種分布式電源的成本將會(huì)大幅度降低；另一方面，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的提高，基于區(qū)塊鏈的能量交易平臺(tái)已經(jīng)非常完善，表征區(qū)塊鏈交易貨幣的 Enercoin 可以代替歐元進(jìn)行能源的交易。
（2）區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)
美國(guó)的 Filament 公司計(jì)劃在澳洲利用區(qū)塊鏈技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過在電線桿上裝設(shè)的傳感設(shè)備，將其數(shù)據(jù)通過區(qū)塊鏈傳輸出去，以及時(shí)報(bào)告停電隱患。同時(shí)，這些智能設(shè)備還能進(jìn)行價(jià)值交換，包括比特幣、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)接口在內(nèi)的多種內(nèi)容都能進(jìn)行交換。另外，設(shè)備間的交易是由智能合約直接管理的，因此是自動(dòng)執(zhí)行的。
（3）區(qū)塊鏈和可再生能源
美國(guó)的 IDEO Co Lab 采用區(qū)塊鏈技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的太陽(yáng)能電池板設(shè)備，利用 Filament的接口直接與納斯達(dá)克平臺(tái)聯(lián)系，在追蹤記錄發(fā)電量的同時(shí)自動(dòng)形成可再生能源證書 /補(bǔ)貼( ＲECs) 。這可以激勵(lì)可再生能源市場(chǎng)的發(fā)展，并保證 ＲECs 市場(chǎng)的透明性。 

圖圖2 可再生能源交易示意

（4）區(qū)塊鏈和電動(dòng)汽車充放電管理
當(dāng)前制約電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展的主要因素有電動(dòng)汽車充電設(shè)施數(shù)量較少、充電協(xié)議和計(jì)量模式多樣、充放電互動(dòng)性較差、充電過程不透明、充電協(xié)議不靈活等。針對(duì)存在的典型問題，德國(guó) ＲWE 與區(qū)塊鏈公司 Slock合作提出利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決電動(dòng)汽車的充電的一系列問題，其核心思想是基于 Slcok 提供的智能合約和分布式賬本技術(shù)實(shí)現(xiàn)公用充電樁的計(jì)費(fèi)的透明化和信任化。主要的步驟如下：
1）在電動(dòng)汽車上安裝智能充電插頭；2）在手機(jī)上安裝充電APP；3）基于區(qū)塊鏈的全自動(dòng)付系統(tǒng)。由于公用電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)和Bigchain DB 在基礎(chǔ)特征方面存在較多的融合點(diǎn)，因此電動(dòng)汽車充電是區(qū)塊鏈技術(shù)在能源系統(tǒng)中最早進(jìn)行廣泛利用的環(huán)節(jié)之一。

2、區(qū)塊鏈在中國(guó)能源領(lǐng)域發(fā)展

（1）學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域：在對(duì)區(qū)塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)典型特征進(jìn)行匹配分析的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用模式進(jìn)行了初探，提出了區(qū)塊鏈在需求側(cè)管理、電能的計(jì)量和市場(chǎng)交易、電力市場(chǎng)輔助服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景。
（2）研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面：部分企業(yè)和科研院所已經(jīng)建立了針對(duì)區(qū)塊鏈在能源領(lǐng)域應(yīng)用分析的實(shí)驗(yàn)室，例如北京能鏈眾合科技有限責(zé)任公司建立的能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室、大同市政府投資建立的北京大同區(qū)塊鏈技術(shù)研究院、浙江省電力公司電力科學(xué)研究院創(chuàng)立的能源區(qū)塊鏈研究團(tuán)隊(duì)等。
例如，2015 年9月國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院承擔(dān)了國(guó)家電網(wǎng)公司第一個(gè)區(qū)塊鏈科技項(xiàng)目，是國(guó)內(nèi)最早將區(qū)塊鏈應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的科研機(jī)構(gòu)。萬(wàn)向區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室將投資 2000 億元在杭州建設(shè)新聚能城，在云端使用區(qū)塊鏈技術(shù)，來重構(gòu)“數(shù)字化城市”，建設(shè)集物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)于一體，以研發(fā)、孵化、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)為生命全周期，以智能生活、智能交通、智能服務(wù)為內(nèi)容的萬(wàn)物互聯(lián)互通的智能城市。能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室將建成能源區(qū)塊鏈主鏈，發(fā)行以 核 證 碳 減 排 量 ( Chinese certified emissionreduction，CCER) 為基礎(chǔ)資產(chǎn)的數(shù)字資產(chǎn)即碳票，并以碳票為應(yīng)用結(jié)算單位。
目前，區(qū)塊鏈在我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的核心宗旨是在泛能源的物理網(wǎng)絡(luò)和泛能源信息應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)之間架構(gòu)起的一個(gè)透明，廣泛參與和全面信任的金融交易體系，通過這樣的交易體系為綠色補(bǔ)貼、綠色運(yùn)營(yíng)和綠色金融做一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的解決方案，讓產(chǎn)業(yè)和金融之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的數(shù)據(jù)紐帶，實(shí)現(xiàn)能源的物理模型、互聯(lián)網(wǎng)的信息模型和區(qū)塊鏈的金融體系之間的立體化融合，目前國(guó)內(nèi)專家學(xué)者提出的基于區(qū)塊鏈能源互聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)要示意圖如圖 3 所示。

圖3 未來能源互聯(lián)網(wǎng)的物理-信息-金融示意圖

3、能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)模式

區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展能夠給能源互聯(lián)網(wǎng)引入新的商業(yè)模式，可通過大力推動(dòng)光伏電站眾籌、資產(chǎn)證券化等模式實(shí)施。
目前，用戶配電設(shè)施主要由用戶自己投資建設(shè)，資金一次性投入較大。采用眾籌方式進(jìn)行投資建設(shè)，可以降低客戶負(fù)擔(dān)，而投資者也可獲得收益。該模式需要解決的主要問題在于怎樣確定眾籌標(biāo)的物和現(xiàn)實(shí)情況是對(duì)應(yīng)的，如果無(wú)法確認(rèn)標(biāo)的物的真實(shí)性，就存在很大的投資風(fēng)險(xiǎn)，從而影響投資積極性。另外，配電資產(chǎn)的投資收益和用電量有關(guān)，只有提供精確可信的計(jì)量數(shù)據(jù)，才能保障投資者利益。區(qū)塊鏈技術(shù)能解決這兩個(gè)難題，基于區(qū)塊鏈的眾籌配售電有望成為一種新型商業(yè)模式。
區(qū)塊鏈技術(shù)正在高速發(fā)展之中，在能源領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。在能源區(qū)塊鏈領(lǐng)域，目前尚未形成規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4、區(qū)塊鏈技術(shù)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用前景

（1）在能源供給領(lǐng)域：區(qū)塊鏈的去中心化與分布式電源之間的物理特性具有較強(qiáng)的耦合性，避免多種能源的重復(fù)建設(shè)，減小能源供給系統(tǒng)的浪費(fèi)，可應(yīng)用的場(chǎng)景包括：基于私有鏈的分布式能源多能互補(bǔ)之間的計(jì)量；基于聯(lián)盟鏈的大型能源基地之間的打捆模式等。
（2）在能源輸送領(lǐng)域：典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括：基于私有鏈的能源傳輸系統(tǒng)的阻塞管理和損耗分?jǐn)傆?jì)算；基于聯(lián)盟鏈的能源傳輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和協(xié)調(diào)控制等。
（3）在能源分配領(lǐng)域：典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括：基于聯(lián)盟鏈區(qū)域能源系統(tǒng)的自動(dòng)計(jì)量，基于聯(lián)盟鏈的儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃運(yùn)行一體化分析等。
（4）在能源消費(fèi)領(lǐng)域：區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)極大的提升能源消費(fèi)側(cè)和能源供給側(cè)的透明度，從而改變區(qū)域能源系統(tǒng)的用能需求曲線。典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括：基于私有鏈的需求側(cè)管理、家庭能量管理、電動(dòng)汽車充放電電智能支付系統(tǒng)等。
（5）在能源交易領(lǐng)域：典型的場(chǎng)景包括：基于私有鏈的電費(fèi)結(jié)算；基于聯(lián)盟鏈的微電網(wǎng)中多元化角色的內(nèi)部交易；基于公有鏈的分布式能源系統(tǒng)內(nèi)部各種多樣化能源之間的交易；基于公有鏈的國(guó)家之間的能源交易體系和商業(yè)模式等。
通過以上的分析可以得出，區(qū)塊鏈在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用路徑框架圖如圖 4 所示。

圖4  區(qū)塊鏈、能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用路徑示意圖

綜上所述，以電力市場(chǎng)和能源供給側(cè)改革為時(shí)代背景，區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、公開透明、安全可信的特點(diǎn)，將對(duì)能源領(lǐng)域等諸多方面產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，為解決能源系統(tǒng)中的交易摩擦提供了重要技術(shù)手段。