区块链技术与陕西能源产业融合发展初探

叶珊珊 王涛

随着区块链技术的快速发展，区块链与金融服务、物流、知识产权保护等领域的应用融合给整个行业带来了创新与变革。在此背景之下，陕西应明确区块链具体发展方向，着眼区块链技术研发和应用上展开布局，推动区块链技术在能源微电网、能源交易系统、智能充电桩、能源信息安全等领域尽快先行尝试，抢占区块链行业制高点。

2009年，随着比特币的产生，区块链技术第一次出现在公众视野。从2016年起，区块链的概念开始被广泛知晓，它被认为是继大型机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算模式的第五次颠覆式创新。2018年2月，《人民日报》经济周刊发出整版区块链专题报道：《三问区块链（经济热点）》《抓住区块链这个机遇》《做数字经济领跑者》，全面分析了区块链技术，积极地肯定了区块链在各个领域的应用，并呼吁相关部门及时出台区块链技术和产业发展扶持政策。[1]

截至2017年11月底，国务院及浙江、江苏、贵州等9个省、自治区和直辖市就区块链发布了相关政策意见。区块链已经从技术走向了应用，正在以前所未有的速度与各个产业融合，从而带来整个行业颠覆式的创新发展。目前区块链技术已经在金融服务、跨境支付、财产保险、共享经济、物联网、版权保护等领域广泛开展应用，可谓发展前景十分光明。在此背景之下，陕西应明确区块链具体发展方向，着眼区块链技术研发和应用上展开布局，在较为成熟的领域尽快先行尝试，抢占区块链行业制高点。

一直以来，陕西省是能源大省，也是国家重要的能源化工、西煤东运、西电东送基地，是能源丝绸之路上的重要纽带和支撑点。随着科技的进步，能源产业的发展也面临转型升级。美国著名学者杰里米里夫金在其著作《第三次工业革命》一书中首先提出了“能源互联网”的概念和愿景，[2]分布式能源和互联网技术的结合成为了新的发展趋势，在国内外引起了广泛关注。目前，世界能源体系正发生深刻的变革，能源互联网、能源的金融化，生产的分布化，共享经济化，产销一体的融合化等等这些能源行业的范式正在发生变化，从而对全世界能源行业以及人们的生产生活方式带来巨大的影响。

华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣认为，伴随着能源互联网系统的发展，能源交易将呈现多元化、分散化、即时化特征，为使交易更加便捷、安全且低成本，未来能源互联网交易模式趋势将是扁平化和“去中心化”。而“去中心化”是区块链技术的核心特征，因此，未来能源领域的变革与区块链技术的结合似乎成为了一种发展的必然。在区块链技术快速发展的背景下，作为能源大省的陕西应提早谋划能源区块链产业，以助力能源产业的转型升级发展。

区块链的概念和特点

1、区块链的概念

区块链技术的快速发展受到了广泛关注，但到目前为止尚没有公认的定义。美国学者、区块链科学研究所创始人梅兰妮·斯万（Melanie Swan）认为，区块链技术是一种公开透明的、去中心化的数据库。在工信部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》中，区块链技术被定义为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。[3]根据以上定义可简要分析得知，区块链是一种去中心化的分布式账本数据库，去中心化即没有中心或各个节点都是中心，分布式账本数据库是指账本数据不仅仅存储在每个节点上，而且每个节点会同步共享复制整个账本的数据。从技术角度讲，区块链是密码学原理的直接应用，以解決交易过程的所有权确认问题，保证交易系统对价值交换活动的记录、传输、存储结果都是可信的。

2、区块链的特点[4][5]

区块链采用密码学、区块链式结构、共识算法等一系列技术组合，具有去中心化、去信任化、数据不可篡改、分散同时记录等特点。

（1）去中心化。区块链使用的是分布式核算和存储技术，任意一个节点拥有均等的权利和义务，任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作，因而不需要传统的大型中心化硬件或管理机构介入。

（2）去信任化。区块链系统中的数据和信息不可改变，并且整个数据库和系统的运作是公开透明的，从而使得点与点之间的交易可直接完成，不仅不需要清算组织或管理机构，而且也不需要信用中介的参与。由于无需第三方信用中介，区块链技术可使交易成本大大降低。

（3）数据不可篡改。区块链基于其技术特征，数据按时间顺序关联成链，一旦生成便是永久的、不可逆向修改的，因而可以保证交易数据的不可篡改、不可虚构。由于所有交易的成立都需要全部节点共同验证，节点内储存的信息需保持一致，所以如果想要篡改某一区块或者所有区块的交易信息几乎难以实现， 因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

（4）分散同时记录。在区块链系统中，交易进行时不必集中到某一个结算机构或管理机构，而是由单个节点发送给全网其他节点，由各个参与记录的节点实时更新并存储全网的所有数据，因此单个节点上对数据库的修改是无效的。

由于没有中心，信息透明且难以篡改，区块链技术具有交易自主化、节约监管成本、绝佳保密性和安全性的优点。因此，使用区块链技术可以提高数字信息生态系统的准确性、安全性和透明度，革新从支付到公共政策各行业的运行。也正因为其具有的技术优势，区块链在能源行业的应用前景一片光明。

能源区块链技术在陕西的应用前景

1、能源微电网

可在陕西有条件的区域范围内，发展分布式发电项目，运用区块链技术实现点对点的用电者和发电者之间的电力交易。参与项目的可以是企业，也可以是普通家庭，通过区块链技术管理将不同主体和系统融合为一个能源互联网超级主体，届时无需国家电网公司作为第三方参与交易，便可实现点对点的用户和发电者之间的电力交易，每个家庭既可以是消费者，同时也可以是生产者，即所谓的“生产型消费者”。这种基于能源区块链技术的电力交易比传统能源配电系统更有效率，可有效降低成本，并且非常适合太阳能、风能等清洁能源分布式发电模式。

目前，陕西省首批能源互联网示范项目——延长石油1GW风光气氢牧能源互联网示范项目已经进入实施阶段，可以利用区块链技术支撑项目在配电网、分布式风、光及储能方面的建设及应用，以有效提高供电可靠性和高效性。

2、区块链能源交易系统

能源互联网使得电、热、气以及电气化交通等多种能源系统的高效融合开放互联，是未来能源发展的一个必然趋势，运用区块链技术可以使基于能源互联网的交易得以实践并广泛应用。利用区块链的去中心化、公开透明和信息不可篡改等特点，构建能够实现各种能源自由交易的综合能源交易系统，不仅能够免除中心机构信任担保造成的高额费用成本，也能使交易在更为安全的环境中进行，这种基于区块链技术的能源交易系统将更适合未来覆盖海量用户的分布式能源项目，所有交易数据存储于区块链中，并基于智能合约完成。

陕西省已于2014年1月在西咸新区设立丝路经济带能源金融贸易区，可将能源金融贸易区中区域性能源信息交流平台、能源交易中心和商务金融中心与区块链技术相结合，使交易平台更加公开透明、交易时间更短、交易成本更低。

3、智能充电桩

未来能源开放互联，任何有用电需求的情况都可以随时随地被满足，即插即用、即插即发、即插即响应的用电情景随处可见。利用区块链技术可以精确制定用电计划、确定用电分配、收取用电费用等。德国电力公司RWE利用区块链技术建立了智能合约验证用户身份和管理计费的电力汽车充电站，基于区块链的去中心化和透明可信的特征，用户无需因为支付平台的不同而要办理不同的重点卡，便可实现统一的充电桩底层支付，大大提高了支付效率，降低了支付成本。

为响应了党的十九大报告中关于“推动绿色技术创新体系，推进能源生产和消费革命”的号召，近几年陕西省新能源汽车发展迅猛，越来越多的路段、停车场建立起了电动汽车充电桩，并且规模呈现逐步扩大的趋势。为了今后实现运用管理高效、售电安全便捷的目標，陕西可提前布局区块链技术充电桩，例如发展充电桩按时租赁、基于虚拟货币激励机制的电动汽车与电网互动响应等项目等。

4、能源信息安全

智能电网的快速发展使电网实现更大范围更广泛的互联，并且逐步向配电网、用户侧方面拓展。为了实现未来能源网络从专用网向互联网的跨越，就必须要保证足够的能源信息安全，即“互联网+能源网”的融合模式必须要在能源信息足够安全的基础上才能实现。国家电网目前采用的信息安全防护方式主要是运用防火墙进行内外网隔离，但这种方式无法保证万无一失，一旦遭遇黑客袭击，信息数据存在巨大风险。而区块链技术高冗余存储、去中心化化的特征可以最大程度保障信息安全，非常适合在能源信息安全领域开展应用。

陕西省在信息安全领域科研实力雄厚，应积极与西安电子科技大学、西北工业大学、西安邮电学院、西安导航技术研究所等相关高等院校、科研机构的合作，加强能源信息领域的区块链技术的研发力度，尽早构建能源区块链信息安全应用成果就地转化的机制和平台。

结 语

随着区块链技术的快速发展，区块链技术在能源领域的应用也会越来越广。陕西作为能源大省、科技强省，可为区块链发展提供良好的基础支撑，有较强实力在“区块链+能源”领域开展项目研发，以抢占这一领域的技术研究与产业应用的高地。

参考文献

[1]中国经济周刊. 2月27日第17版.

http：//paper.people.com.cn/zgjjzk/html/2018-04/02/node_1422.htm

[2]RIFKIN J. Third industrial revolution： how lateral power is transforming energy， the economy， and the world[M]. New York： Palgrave Macmillan Trade，2011.

[3]工业和信息化部. 中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）.http：//www.cbdio.com/BigData/2016-10/21/content_5351215.htm.

[4]颜拥，赵俊华，文福栓等.能源系统中的区块链：概念、应用于展望. 电力建设[J].2017.2（38）2.P12-20.

[5]王安平，范金刚，郭艳来. 区块链在能源互联网中的应用. 电力信息与通信技术[J].2016.9（14）9.P1-6.

作者简介

叶珊珊 陕西省发展和改革研究中心助理研究员，硕士，主要研究方向为宏观经济管理、城镇化发展等

王 涛 陕西省能源发展中心助理研究员，硕士