区块链在能源互联网中应用现状分析和前景展望

顾向锋

摘  要：随着社会的不断发展，能源互联网建设成为我国能源转型的重要方法和重要环节，区块链技术则是能源互联网建设的最主要支持，在目前的大背景下，本文总结了区块链技术的应用现状，深入分析了未来市场潜在的多方面应用前景。从区块链的典型特征和特点入手，详述了技术构架以及网络交易过程，结合国内外的研究热点分别对技术产业、新兴货币和典型应用等多方面进行总结，最后展望了区块链技术在我国电力体制改革和能源互联网建设的应用前景。

关键词：区块链技术;能源互联网建设;发展现状;典型特征;前景展望

能源是促进经济发展的必要物质基础，全球范围内的能源消费速度呈现出较低的增长趋势，部分发达国家的能源需求逐渐与煤炭等高碳能源脱钩，说明越来越多的国家意識到环保的重要性，意味着能源革命将不可避免。从某个角度来说，能源革命的外在体现就是能源互联网建设，发展能源互联网可以有效的将新型用能方式、新型管理模式以及新型能源技术良好的结合在一起，核心是“三化”和“两结合”，“三化”具体是指低碳化、电气化和智能化，目的是建设一种新型发展形态，能够将互联网和能源的生产、运输、储存、消费等深度融合，多设备与多地点之间可以共同工作，从而实现信息对称、多能协同、供需分散、交易开放、可持续发展和系统扁平等优势，建立健全现代化能源体系[1]。由于参与到能量交易当中的角色越来越多，因此交易模式也变得更加复杂和多样，这就急需引入新的技术去建设和支撑能源互联网。

一、区块链在中国能源领域的发展

（1）学术研究领域：针对区块链和能源互联网相关人员做了足量的工作，在匹配分析的基础上也初步探索了区块链技术的应用模式，查看是否能够合理有效的应用在能源互联网领域。同时也提出和建设了在市场交易、电能计量、需求侧管理、市场辅助服务等方面的应用场景，归纳和总结了多种存在模式。

（2）研究团队建设：科研院和部分企业都已经建立了相关实验室，对区块链进行能源领域的应用分析，比如大同市政府建立的区块链技术研究院和北京能链众合科技有限责任公司建立的能源区块链实验室，还有该领域的电力公司自行组织的研究团队等等。2015年9月浙江省电力公司电力科学研究院就已经承担并且开展了第一个区块链项目，是最早应用于能源互联网的实践[2]。此外万向区块链实验室会在杭州投资2000亿建设新聚能城，构建数字化城市，尝试将车联网、互联网和物联网合为一体，云端应用区块链进行研发、生产和运营，建设万物互联的智能城市。在建成能源区块链实验室之后，就会形成区块链主链，发行新的数字资产-碳票，这项数字资产以核证碳减排量为基础资产，并以此为最终结算单位。

在能源互联网建设早期，区块链应用的核心是在物理网络和能源信息应用网络之间构建一个值得信任和公开透明的金融交易体系，旨在为绿色运营、绿色金融和绿色补贴的落实提供合理解决方法，使得金融和产业之间的关系更加紧密，从而让互联网信息模型、能源物理模型和区块链金融体系三者之间实现立体融合[3]。

二、能源互联网区块链技术的商业模式

区块链技术的应用和发展无疑会给能源互联网带来新的机遇和商业模式，相关部门和企业可以大力推动光伏电站的建设，现阶段的用户配电设施还是以个人投资为主，一次性的资金投入很大，而采取众筹的方式能够大大减轻客户负担，同时不妨碍投资者获得收益，但是该模式需要解决一个问题，就是确定众筹标物与现实情况相符，如果不能确定真实性，将会对各方面都造成影响，带来较大损失，投资者也会承担很大的风险;配电资产所带来的收益和用电量之间有着很密切的关系，计量数据达到十分精准的级别才能够全面保证投资者利益。寻找合适的方法和手段解决上述问题就很有希望将区块链众筹配售电发展为新型商业模式。区块链技术的发展十分迅速，虽然还处于初期阶段，但是有着很大的应用前景，在形成规范技术标准之前，学术界和工业界都要投入大量的人力和物力开展研究，除了能源互联网之外，区块链和其他领域的融合也是值得关注的课题[4]。

三、区块链技术能源互联网建设应用前景

从区块链技术在当今能源互联网发展的现状来看，人们应当抓住机会，不断完善技术，分析未来走向和趋势，本文对区块链技术在能源互联网中的应用前景总结归纳出了如下几点：

（1）能源供给领域：未来能源供给模式主要分为分布式和集中式两种，分布式电源和区块链去中心化存在着比较强的耦合性，因此将区块链技术应用于此能够更好更快的实现信息共享和实时信息传输，防止能源建设方面发生重复，同时也可以显著减少浪费，不论是基于联盟链的大型能源基地还是基于私有链的分布式能源都可以应用。

（2）能源输送领域：能源输送会涉及很多方面的因素，也会有较多角色参与，各角色之间存在着比较明显的博弈竞争，区块链技术的应用能够将角色之间的交易变得公开化和透明化，并且强制多方面信任，实现多能源的协调配送，最大限度提高系统效率。适用的典型场景有：基于联盟链的能源传输系统实时监测、协调控制;基于私有链的能源传输四通损耗分摊计算与管理[5]。

（3）能源分配领域：分布式能源的某些特征对现有分配系统拓扑结构会产生较大改变，能源与能源之间的时空耦合以及交叉转化也都对目前的系统计量提出了更精准的要求。在区块链技术的基础上进行广泛共享可以一定程度提高分配合理性，可以适用于基于联盟链的能源系统自动计量和储能系统规划运行分析等。

（4）能源消费领域：区块链技术应用于分布式账本和智能化合约可以很大程度提高能源供给侧的透明公开，改变现有用能消费曲线，实现能源与能源之间的交互和利用，适用于基于私有链的家庭能量管理、需求侧管理和智能支付系统等。

（5）能源交易领域：结合区块链技术发展的现状，推测首先会在能源交易领域取得有效成果，不论是私有链、公有链还是联盟链都会有所涉足，包括电费结算、微电网中多角色内部交易、能源系统多样化能源之间交易和国家相关商业模式等等。

结束语

现阶段的能源供给侧改革和电力市场变动是应用区块链技术的大前提，经过较长时间的实践和研究我们得知，区块链技术有着安全可信、公开透明和去中心化等优势，可以为未来的能源系统交易提供新的解决思路，也为潜在的交易摩擦带来了新的和解途径，本文不仅分析了国内外区块链技术的发展现状，还对几项能源系统应用中的重要问题展开了详细的探讨，对各技术应用场景进行了展望，并且以我国的实际市场为基础，考虑现有能源结构，对区块链在能源转型中所扮演的角色开展了讨论，提出了一些实质性的建议。

参考文献

[1]  张倍. 能源互联网中的区块链技^术应用维度和前景展望[J]. 上海节能，2018（3）：146-150.

[2]  刘星. 区块链技术：助力构建新型能源供用体系[J]. 电气技术，2018，19（4）：125-126.

[3]  陈颖. “互联网+”时代电子货币发展与政府监管研究[J]. 科技经济导刊，2018，26（24）：167-168.

[4]  郭鹤旋，鲁斌. 基于交叉区块链的能源互联网信息物理安全防御框架[J]. 电脑知识与技术，2018（2）：7-9.

[5]  邰雪，孙宏斌，郭庆来. 能源互联网区块链应用的交易效率分析[J]. 电网技术，2017（10）：324-330.