区块链将给能源交易体系带来巨大变革

2019-11-13

10月24日,国家相关部门就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。集体学习强调,区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用,要推动区块链底层技术服务和新型智慧城市建设相结合,探索在信息基础设施、智慧交通、能源电力等领域的推广应用。

国发能研院、绿能智库认为,区块链分布式、开放性等特点能给能源交易体系带来巨大的变革,可以降低能源交易的成本、提高交易效率;分布式光伏很有可能成为区块链在能源领域的重要应用场景之一;区块链还能够帮助构建未来的智能电网,解决传统电网的缺陷。

区块链与能源交易体系的变革

区块链是电子货币比特币的核心组成部分:作为所有交易的公共账簿。通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器,区块链数据库能够进行自主管理。近年以来,随着区块链的技术的普及,区块链技术已从单一的货币应用向货币以外的金融领域扩展。未来区块链还会向其他领域继续拓展,其中就包括能源领域,尤其是分布式能源体系。

区块链的这些特点将给传统的能源交易体系带来变革。在传统能源交易链条,无论是上游的原料采购、中游的发电,还是下游的售电,都以集中式交易为主,或者需要第三方独立信用认证。由于信息不对称,信用中介的参与会增加交易成本。目前,基于大型集中式能源企业的交易模式往往交易成本高昂、效率低下。

在基于区块链的分布式能源交易体系中,上下游产业的每一个交易主体都是自己的信用认证,不需要第三方信用中介。在分布式能源区块链上,上游的原材料采购商可以与分布式能源发电企业进行原材料交易,下游的售电商也可以与分布式能源发电企业进行收到交易。这些交易被区块链链条上所有交易主体共同经营,并不可抵赖。

中国人民大学金融科技与互联网安全研究中心主任杨东认为,区块链技术使通过智能合约构建能源系统成为可能。智能合约是以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。它允许在没有第三方的情况下,进行可信交易——这些交易可追踪且不可逆转,目的在于提供优于传统合约的安全方法,并减少与合约相关的其他交易成本。

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图片来源:北京融链科技

当有交易发生时,智能合约会告知系统。这些都是基于事先定义好的规则。这些规则将能够保证所有能量及储能容量都被自动控制,从而平衡供给和需求。比如,当电力供给大于需求时,智能合约将用来保证多余电能自动供给储能装置。当电力需求大于供给时,储能装置中的电能将会在智能合约的控制下填补电力供给的空缺。

例如,澳大利亚的区块链软件公司LedgerAssets创立了PowerLedger。这是基于区块链构建的P2P的太阳能发电余电上网交易系统。该区块链技术的应用使得在电能产生时系统就能确定电能的所有者,然后通过一系列交易协议完成电能所有者和消费者之间的交易,住户可以直接将余电卖给其他住户,出售价格也高于直接出售给电力公司的价格,电能的生产者获得了更大的收益,电能的消费者也获得了更低的用电成本。

区块链与分布式光伏

近年来,我国分布式光伏发展迅速。新增光伏装机中,分布式光伏占总装机的比例从2016年的12.3%上升到了2018年的47.4%。相对于集中式光伏所普遍存在的输电消纳问题,分布式光伏可以更多地就地消纳。国发能研院、绿能智库认为,由于分布式光伏的特性,未来很可能成为适合区块链的应用场景之一。

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杨东指出,基于区块链技术方案,光伏发电交易模型会变得非常简单:点对点直接交易,过程成本低、交易成本低。这样,光伏发电生产者、使用者都可以直接从中获益。从区块链在金融领域的应用经验来看,它足以支撑起整个分布式光伏交易、供给系统。

去年,我国光伏领域开始启动了区块链技术应用。去年1月,熊猫绿色能源集团有限公司携手华为、新能源交易所正式启动区块链技术应用计划,委托新能源交易所打造智能电站区块链管理系统,并启动熊猫币开发。熊猫币是中国政府和联合国共同打造的以熊猫电站为资产载体的数字货币,世界各地投资者都可以通过熊猫币对全球新能源资产进行认购与交易。

晶科能源副总裁钱晶认为,每家每户、每个屋顶都可以打造成一个发电厂,也可以变身为一个供电所,通过互联网对成千上万分散在各个地方的分布式电源进行管理,提供平台让户与户间实现电力分享和交易,在区域间试下电力智能匹配和调度。在这一模式下,每个屋顶都可作为一个独立的域名或IP地址,所有的发电、用电、买卖电的记录都能及时保存并形成数据区块,通过互联网和云端技术联构成区块链,企业可从这些海量数据中不断挖掘出更多深层次的服务需求,从而创造出新的商业模式。钱晶还表示:“区块链技术所拥有的分布式网状结构恰巧与分布式光伏能源的市场化结构吻合,可满足电力用户对高效率、低成本、快速反应及自由选择的能源供应及服务需求。”

区块链与智能电网

现在电力系统的基础是大规模、集中化的电厂,它们生产电力并通过远程传输和配电线路触达终端用户。而近年来,有越来越多的小型“分布式”电力发配系统也加入到了这个供电网络中,如屋顶太阳能电池板和电动车电池。现有电力设施往往存在安全隐患和电能浪费,利用区块链智能合约搭建新的电网成为可行的解决方案。

高盛区块链的研究报告指出,区块链技术会驱动更多分布式电网基础设施。能够作为本地生产者在能源市场上进行交易这一点会吸引更多资源投入赋能分布式电网的技术。这包括智能电网装备、物联网装备和电动汽车。电网越是分布式的,就越是能更可靠、高效地匹配能源供需——包括但不限于发送实时报价信息和减少昂贵的输配电基础设施开支。

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图片来源:高盛区块链研究报告

结合区块链技术与物联网技术,分布式能源交易的协商机制将成为可能。在网状网络(或是其他更传统一些的通信结构中)使用分布式的有线或无线数据连接,分布式能源生产者可以自动广播盈余电量及其持续时间的相关信息。大体上,消费者可以根据他们的能源需求进行自动响应。使用区块链账本,生产者和消费者的代理机器可以协商价格,达成能源销售交易。

2016年美国能源公司LO3Energy与西门子数字电网以及比特币开发公司ConsensusSystems合作,建立了布鲁克林微电网——基于区块链系统的可交互电网平台TransActiveGrid。该项目是全球第一个基于区块链技术的能源市场。这个微网项目实现了社区间居民的点对点电力交易,允许用户通过智能电表实时获得发电、用电量等相关数据,并通过区块链向他人购买或销售电力能源。用户可以不需要通过公共的电力公司或中央电网就能完成电力能源交易。用户通过手机APP在自家智能电表区块链节点上发布相应智能合约,基于合约规则,通过西门子提供的电网设备控制相应的链路连接,实现能源交易和能源供给。

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