全球電力行業(yè)區(qū)塊鏈七大主要應(yīng)用場景分析

區(qū)塊鏈技術(shù)已成為推動能源電力行業(yè)數(shù)字化的熱點(diǎn)技術(shù)，區(qū)塊鏈項(xiàng)目中很大一部分與可再生能源有關(guān)。根據(jù)國際可再生能源署2019年發(fā)布的報(bào)告《Blockchain-Innovation Landscape Brief》，全球超過46%的能源區(qū)塊鏈公司分布在歐洲地區(qū)。

涉及到具體項(xiàng)目，根據(jù)相關(guān)報(bào)告顯示，截至2019年，全球電力行業(yè)共啟動了234個區(qū)塊鏈項(xiàng)目，這些項(xiàng)目主要分布在美國（占項(xiàng)目總數(shù)的21.4%）、德國（9.4%）、英國（6.4%）、澳大利亞（5.6%）和日本（5.6%），其中歐洲地區(qū)占到了項(xiàng)目總數(shù)的近一半，北美地區(qū)約占項(xiàng)目總數(shù)的四分之一。

一、能源交易平臺

區(qū)塊鏈技術(shù)在能源電力行業(yè)最常見的應(yīng)用場景就是P2P能源交易。區(qū)塊鏈的P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓能源交易網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成交易平臺，在相同的能源生產(chǎn)和消費(fèi)交易區(qū)間以過去市場技術(shù)無法達(dá)成的速度完成財(cái)務(wù)結(jié)清，將雙邊零售協(xié)議轉(zhuǎn)變?yōu)槎噙吔灰咨鷳B(tài)系統(tǒng)，維持網(wǎng)絡(luò)與消費(fèi)者間的相關(guān)性。使用基于區(qū)塊鏈的去中心化平臺執(zhí)行交易，可以大幅度降低交易成本，智能合約允許供應(yīng)商和消費(fèi)者通過創(chuàng)建各種參數(shù)實(shí)現(xiàn)銷售自動化。隨著技術(shù)進(jìn)一步的應(yīng)用，能源系統(tǒng)生產(chǎn)和交易的模式將發(fā)生極大變化。

案例：Enerchain平臺

Enerchain是歐洲多家能源貿(mào)易公司采用區(qū)塊鏈技術(shù)，在能源批發(fā)市場上創(chuàng)建點(diǎn)對點(diǎn)的交易平臺。平臺創(chuàng)建者將整個交易流程轉(zhuǎn)移到區(qū)塊鏈上，在Enerchain平臺上，采用加密技術(shù)的交易機(jī)構(gòu)匿名向去中心化訂單簿發(fā)送訂單，另一家交易機(jī)構(gòu)可以查看該訂單，整個流程點(diǎn)對點(diǎn)完成。如今該平臺得到30多家歐洲能源貿(mào)易公司的支持，包括意大利ENEL和德國RWE在內(nèi)的平臺投資方此前進(jìn)行了一系列的試點(diǎn)電力交易，不斷降低成本。德國Vattenfall AB等多家公用事業(yè)公司、荷蘭Tennet Holding BV等多家電網(wǎng)公司都在使用該平臺。

二、能源項(xiàng)目融資

當(dāng)前，綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開資金和政策支持。隨著可再生能源行業(yè)補(bǔ)貼逐漸減少，開發(fā)商競爭加劇，投資周期長、風(fēng)險(xiǎn)大的綠色能源項(xiàng)目面臨融資難題。由于綠色能源交易市場中流動性有限，投融資門檻較高，普通投資者缺少準(zhǔn)入機(jī)會，無法參與綠色能源的投資和交易。為解決這一投融資難題，出現(xiàn)了能源融資平臺性質(zhì)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目。

案例：WePower平臺

WePower UAB建立的WePower是一個由區(qū)塊鏈和智能合約支持的綠色能源融資交易平臺。平臺允許綠色能源生產(chǎn)商對其未來生產(chǎn)的能源發(fā)行通證，其中1個通證代表在未來的某個時間段產(chǎn)生（通常在連接到平臺后的4～6個月）的1千瓦時綠色能源，并通過低于市場價格預(yù)先出售綠色能源來籌集資金，而能源購買者和投資者以低成本來購買能源。平臺的建立既有助于降低融資成本，又能夠提高項(xiàng)目效率。

三、核發(fā)可再生能源證書

可再生能源證書也稱綠證，是指基于市場的、用于表示可再生能源發(fā)電的環(huán)境、社會和其他非電力屬性（如可再生能源類型、可再生能源發(fā)電設(shè)施位置、項(xiàng)目銘牌容量、可再生能源排放率、追蹤系統(tǒng)標(biāo)志等）產(chǎn)權(quán)的正式法律文本。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以對綠證中可再生能源屬性進(jìn)行溯源與跟蹤，以確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性和安全性。

案例：基于區(qū)塊鏈的綠證系統(tǒng)

為簡化綠證核算流程，減少電量誤差，IDEOCoLab、Nazdaq和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備公司Filament合作開發(fā)了基于區(qū)塊鏈、可以自動創(chuàng)建綠證的系統(tǒng)。以光伏發(fā)電為例，通過在光伏電池板上安裝傳感器來收集生產(chǎn)和存儲電量的數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確計(jì)算出它所生產(chǎn)的能源量并及時傳輸數(shù)據(jù)給系統(tǒng)，系統(tǒng)再把相應(yīng)的綠證自動核發(fā)給這些能源生產(chǎn)者讓他們能夠更加便捷的獲得經(jīng)濟(jì)激勵。系統(tǒng)給每1千瓦時清潔電力打上標(biāo)簽，節(jié)點(diǎn)在購得清潔電力時將會得到綠證，綠證上注明了電量的來源，方便溯源追查。

四、支付解決方案

除能源交易平臺、能源項(xiàng)目融資和綠色證書核發(fā)這三大應(yīng)用領(lǐng)域外，區(qū)塊鏈常常作為支付解決方案應(yīng)用于系統(tǒng)集成。MINDSMITН和SKOLKOVO Energy Centre 2019年的研究數(shù)據(jù)顯示，非能源交易性質(zhì)的、純粹P2P支付功能的區(qū)塊鏈項(xiàng)目占項(xiàng)目總數(shù)的9%。

案例：CareWallet支付

完全自動駕駛以及電動出行尤其需要車輛具備互聯(lián)支付服務(wù)。德國采埃孚股份公司推出CareWallet是一項(xiàng)基于區(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)計(jì)的服務(wù)項(xiàng)目，由采埃孚與IBM、UBS合作完成，其中采埃孚提供車載及互聯(lián)相關(guān)技術(shù)，IBM提供區(qū)塊鏈技術(shù)，而UBS則提供金融相關(guān)的服務(wù)。這項(xiàng)電子錢包支付服務(wù)可以實(shí)時進(jìn)行業(yè)務(wù)交易，無需中間流程或第三方參與，從而簡化了制造商、供應(yīng)商、服務(wù)提供商和客戶之間的技術(shù)服務(wù)、數(shù)字貿(mào)易和無現(xiàn)金支付。CareWallet有以下幾個主要功能：電動汽車充電費(fèi)支付、過路費(fèi)支付、停車費(fèi)支付或網(wǎng)約車費(fèi)用支付。這些支付功能助力無人駕駛汽車完成獨(dú)立付費(fèi)。

五、數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理項(xiàng)目涉及記錄基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源生產(chǎn)和使用、系統(tǒng)交易以及財(cái)產(chǎn)所有權(quán)和資產(chǎn)管理等信息。采用區(qū)塊鏈技術(shù)的智能計(jì)量系統(tǒng)也屬于此類項(xiàng)目。

案例：Pylon網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫

西班牙Pylon網(wǎng)絡(luò)利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立起能源數(shù)據(jù)庫（相關(guān)電力生產(chǎn)、消費(fèi)等數(shù)據(jù)），提供創(chuàng)新的數(shù)據(jù)服務(wù)，解決能源價值鏈中各利益相關(guān)者之間的合作問題，鼓勵所有利益相關(guān)者通過數(shù)字服務(wù)進(jìn)行交流。任何消費(fèi)者都可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)提供的額外安全保障，以簡單易行的方式訪問自己的能源數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)庫還為消費(fèi)者提供了將其數(shù)據(jù)授權(quán)給第三方的服務(wù)，第三方也可以使用這些數(shù)據(jù)提供附加價值的后臺服務(wù)。在能源利益相關(guān)者之間建立這樣一個共享能源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，有助于協(xié)調(diào)各種規(guī)模的能源資產(chǎn)所有者、零售商、系統(tǒng)運(yùn)營商、市場促進(jìn)者、能源服務(wù)公司之間的關(guān)系，促進(jìn)電網(wǎng)平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

六、電動汽車充電設(shè)施運(yùn)營

充電設(shè)施數(shù)量不足、充電交易不透明、各家供電公司支付協(xié)議和支付方式不統(tǒng)一等因素制約著電動汽車的發(fā)展。在電動汽車領(lǐng)域，區(qū)塊鏈有助于創(chuàng)建更大、更高效的電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)充電站地圖并簡化能源支付流程。

案例：Share&Charge充電平臺

為了破除公共充電基礎(chǔ)設(shè)施的限制，激勵私人充電站共享，增加充電樁使用率，德國RWE子公司Innogy通過其電子移動企業(yè)Share&Charge推出電動汽車充電站運(yùn)營平臺，該平臺利用公共以太坊區(qū)塊鏈作為交易層，將電動汽車車主和充電站連接起來。私人和商業(yè)充電站可以在Share&Charge平臺上將充電樁進(jìn)行共享出租，還可以設(shè)置充電價格、費(fèi)率等信息。電動汽車車主能夠使用平臺上注冊的任何充電站，包括住宅區(qū)的私人充電站。當(dāng)電動汽車需要充電時，車主搜索附近的共享充電樁并查看相關(guān)電價信息。充電時，通過智能插座與共享充電樁進(jìn)行連接，同時可以查看充電數(shù)據(jù)、交易記錄等信息。無需第三方參與，通過智能合約即可在充電站自動完成充電和結(jié)算。

七、分布式能源平臺

這一應(yīng)用場景主要是指微電網(wǎng)和自備電源系統(tǒng)中的電源分布和供電管理項(xiàng)目。區(qū)塊鏈技術(shù)可以同步電網(wǎng)服務(wù)實(shí)時價格與同步相量實(shí)時控制系統(tǒng)，以平衡微電網(wǎng)運(yùn)行、分布式發(fā)電系統(tǒng)接入等，從而更加有效地控制電網(wǎng)運(yùn)行，而智能合約則可以指導(dǎo)系統(tǒng)啟動各種交易。根據(jù)預(yù)先定義的規(guī)則和條件，區(qū)塊鏈平臺對電力系統(tǒng)潮流進(jìn)行自動管理，以平衡供需。例如，如果發(fā)電量高于需求，智能合約將直接存儲剩余電量。同時，通過自動收集和記錄來自各種儀表和傳感器的數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈技術(shù)還可以降低配電過程的復(fù)雜性。

案例：Eloncity系統(tǒng)

Eloncity是一個分布式清潔能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目，該項(xiàng)目采用分布式可再生能源供電+分布式智能儲能設(shè)備的模式，在高效率儲能系統(tǒng)基礎(chǔ)上部署智能網(wǎng)絡(luò)，為社區(qū)微型智能電網(wǎng)提供可再生能源電力的儲能和輸配平臺。Eloncity通過興建社區(qū)基礎(chǔ)電力設(shè)施，逐步完成微型社區(qū)智能電網(wǎng)的組網(wǎng)和并網(wǎng)，建立去中心化的社區(qū)電力系統(tǒng)。在這個社區(qū)電力系統(tǒng)中，可再生能源的生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)合在一起，多種能源資源和用戶需求優(yōu)化整合，資源利用得以優(yōu)化。

未來能源行業(yè)的發(fā)、輸、用、儲以及金融交易等環(huán)節(jié)都將發(fā)生巨大變化。將新興技術(shù)應(yīng)用于電力行業(yè)是未來的發(fā)展趨勢，區(qū)塊鏈技術(shù)可以與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)協(xié)同發(fā)力。據(jù)財(cái)經(jīng)研究機(jī)構(gòu)Fortune Business Insights發(fā)布的報(bào)告，隨著綠色能源發(fā)展力度不斷加大，預(yù)計(jì)到2026年底，全球能源公用事業(yè)的區(qū)塊鏈?zhǔn)袌鲆?guī)模將達(dá)到近16億美元。

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