能源区块链：促进应用更“和谐”

区块链技术是硬科技，也是软实力。

虽非因能源而生， 但在能源领域具备孕育最广泛应用前景的潜力。如今，能源+区块链的星星之火已现：新能源发电、电动汽车、综合能源服务、碳排放核查……

区块链和能源实现有机融合的方案日臻成熟。区块链应用需要核心算法，更要行业协同。

“万链齐发”形势下， 区块链将深度连接众多行业，为社会发展赋能。

未来，“万物皆链”的燎原之势可期：当区块链融入能源，将催生能源产业的万千场景， 推动各行各业改头换面，颠覆人们对社会形态的认知。

自2019年10月中央政治局常委集体学习区块链技术发展现状和趋势后，区块链技术在我国呈现加速发展态势，“处处区块链”“行行区块链”“万链齐发”的局面正在形成。

区块链作为软件技术，集成了加密学、共识算法、点对点数据交易等新兴技术，可以引入激励机制，并以不可篡改方式植入区块链平台，以公开的形式发布，方便各个参与方监督。由于天生具备不可篡改等特性，区块链技术在部分领域得到高度认可，并实现了快速发展，比如在政务、金融、法律、教育、物流等领域均实现了一定范围的应用，电力、石油、供热、供水等多个行业也在逐渐开展应用。

源于“飓风”尚处早期

从国际上看，全球首个电力区块链源于以太坊技术核心人员在纽约布鲁克林开展的LO3微电网电能交易实验。2016年，在一次飓风后，纽约布鲁克林街区的电力、通信等设施遭到损毁，生活在21世纪的人们无法忍受断电和断网的生活，由此催生了通过街区进行电能交易的市场需求。

虽然利用大电网、储能、充电桩、光伏、智能电表等要素组成的微电网可以满足一定的基础条件，但是该街区用户难以获得交易各方的诚信水平，电力交易的刚需与交易多方的诚信成为矛盾，导致交易难以达成，而引入区块链技术来解决上述难题就成了一个选择。

项目通过一年多的实验，取得了一定的成果。买电方和卖电方均通过区块链平台进行电力撮合、微合同达成存证、支付，并不需要通过外部权威第三方的诚信认可，可极大节约交易各方精力与时间。但是在项目实施过程中，交易各方诉求不尽相同：卖电方希望卖出更贵的价格，而买电方希望获得廉价电力，存在博弈；微电网电力交易中卖电方电能质量可能低于大电网水平，存在电压波动、频率偏差较大、用电与发电时间不匹配等难题，难以达成交易合同。这也导致买卖双方开展交易难度很大，目前整个项目基本处于停滞状态。

此后，We Power、Power Ledger、CarbonX、Greeneum、Grid Chain、Solar Coin、Double Power等公司分别在发电厂电力销售、绿色电力碳排放与碳资产交易、电力负载平衡与辅助服务、微电网电力交易、电动汽车充电等领域开展工作，项目遍布世界各地，承担起推动区块链在能源应用的“布道者”角色，有力推动了区块链技术在能源行业的普及应用。

在国内，区块链在能源领域的研究与应用起步较晚，开展的相关工作大多处于实验验证阶段，目前只有较少小规模或小范围的应用，主要是国内不能采用“通证”机制，且电力市场相对不活跃，区块链的开发公司难以通过搭建平台获利，所以绝大部分区块链项目都是区块链公司向外输出技术或服务，维持团队运营，鲜有亮点。但是Double Power公司利用区块链预言机技术，部署了超过600台充电桩，进行了区块链改造，引起了行业相关人士的关注。

不能“为了区块链而区块链”

总体看来，区块链技术天生不是为电力而生的。在电力行业采用区块链技术，目前从整体上看还处于早期。

区块链天生具有交易功能和相关信息的存证能力，不可篡改性是区块链技术的天然属性，目前电力区块链项目大多是利用上述特征来开展工作。

相比其他商品来说，电力具有特殊性——需要在瞬间完成生产与消费，很难以囤积、抛售等方式推动价格剧烈波动。而传统的货物如大豆，有较长的生产、运输和交割周期，合同执行过程中存在较大变数，价格存在波动的空间，由此激活了各参与方的积极性和活跃度。

同时，无论电力期货交易还是现货交易，均有别于传统商品交易。电力作为国家管制商品，价格透明且波动极其有限，因此电力交易的中间商难以赚取较大差价。随之而来的，是电力交易往往并不活跃，电力交易及相关业务数据量较少，电力市场的商业模式难以创新突破。

再者，电力交易的信誉度相对较高。除了极个别场景，如微电网交易中的用电客户和卖电方之间可能存在难以互信外，其他交易场景的用户一般具有较高的互信基础，因此是否需要引入区块链技术存在不确定性。

纵观国际、国内的电力区块链项目，除了在电动汽车充电、微电网交易、碳排放等领域有较大的应用价值，其他区块链项目大多处于不温不火的状态。

客观而言，现在国内部分电力区块链项目，有些存在“为了区块链而区块链”的倾向，并未体现区块链在项目中的价值。比如，有的项目不存在多方交易场景、不具备区块链应用的最低要求；有的项目仅考虑交易中数据“不可篡改”特性，殊不知数据上链容易修改难，与实际业务要求相违背，导致引入区块链后反而不利于原有业务开展；有的区块链项目虽然有多方交易的场景，但是实际上交易各方并不存在多方互信难题；有的区块链项目与现有业务系统不匹配，尤其是在性能方面存在较大差异，对原有业务难以赋能，甚至拖累原业务应用。

最重要的是，目前的区块链项目大多采用开源区块链技术，绝大部分国内的开发团队并不具备底层技术开发能力和优化能力，甚至不知道如何将区块链技术与现有业务结合。

方案应更注重“和谐”

能源电力区块链项目要充分利用区块链的技术特征，结合电力交易、电力输送、电力配送的特点，满足电力系统运行方式和交易规则，重点是需要将区块链技术和电力市场应用场景有机融合，让相关项目显得不“生硬”，而是更“和谐”。在具体设计方案时，需要重点考虑如下六方面因素：

一是项目中是否存在小额支付需求。如需要，则可以凭借区块链记账技术实现清结算。

二是项目中是否存在多方交易可能，交易的多方地位是否平等。如果各方有一个统一的上级，则不需要区块链技术。

三是项目各参与方之间是否存在互信难题，各方是否存在博弈情况。如果不存在上述问题，则不需要区块链技术。

四是项目各参与方之间是否存在重要信息公开或匿名存证问题，以防后期扯皮作为证据。

五是项目中是否存在生态激励要求。比如早期的加入方可通过贡献获得较高收益，后期的加入方则需要付出更多努力；激励的原则和方式是否需要公开、公正；各方需有章可循，按照规则行事。

六是项目中是否存在“规则至上”要求。如交易各方的规则频繁变动，则不建议使用区块链技术。

具体而言，在发电环节，应重点关注新能源发电与碳排放相关工作，因为碳排放存在数据存证、交易博弈可能，且存在交易支付需求。在输配电环节，应重点关注“削峰填谷”“辅助服务”等业务，因为这些业务需要多方参与，同样存在交易支付要求。在用电环节，综合能源服务、微电网交易均有多方参与且存在支付需求和互信问题，在电动汽车等领域主要是考虑支付、重要信息存证可能。除此之外，在能源资产管理、大宗能源交易批发，如电煤境内外交割环节均可能存在区块链应用场景，需要设计好相应的解决方案。

（作者系IEEE PES智能电网数字块链分委会副秘书长）