[66]能源+区块链行业研究报告

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能源+区块链行业研究报告

根据文中图片水印,此报告来自“链塔智库”,但是在“链塔智库”官网上(http://www.blockdata.club/site/link)没有找到报告。
暂且使用“链得得APP”上的报告作为数据源。

能源作为一个体量巨大的传统行业,其与区块链的结合有着巨大的想象空间。目前,能源+区块链的行业应用主要集中在电力领域。其他例如煤炭、石油等传统能源,与区块链结合的应用则处于早期,主要利用区块链去帮助传统能源进行销售、溯源等。在电力方面的应用不仅包括这些内容,还包括电网信息管理、电网调度管理等,所以整篇内容将以电力行业为例,用以透视能源+区块链的行业前景。

区块链在能源方面的应用方向:销售、溯源。
区块链在电力方面应用较广,除“销售、溯源”外,还应用在“电网信息管理、电网调度管理”领域。

1 什么是“区块链+能源”

区块链+电力的应用是有先决条件的,电网必须有信息化的基础。由此就引入了几个新概念:微电网,能源互联网以及泛在的电力物联网。无论其定义上的名称以及类别,其核心就是电网已经完成了数字化改造,能够生产大量的数据并用数据能够指导电网的运行,这几个名词之间的核心区别就在于微电网强调电网的覆盖服务范围小,电压较低,电源以分布式可再生能源为主;泛在电力物联网则更为强调IOT、5G等新技术在电网中的应用;能源物联网的概念范围是最广的,强调多种能源之间的相聚流动以及转化。

区块链+电力应用的先决条件:电网必须有信息化的基础;电网已经完成了数字化改造,能够生产大量的数据并用数据能够指导电网的运行;

2 落地现状:试点项目,理论研究较多

在电力领域有两大应用方向,第一个是用区块链技术帮助能源进行交易,第二是利用区块链技术管理电网的运行。

2.1 基于区块链的能源交易

【1】布鲁克林的微电网系统 LO3 TransActive Grid
主要包括了布鲁克林的微电网系统,但是覆盖用户较少(1个小镇?)。自2017年推出之后,后续消息较少。
【2】英国类似项目 RecorDER
基于社区的电力数据共享平台
【3】中国蛇口清洁能源项目
通过智能合约对发电方和用电方进行关联,满足青睐绿色清洁能源的家庭用电需求。

这些试点应用都将电力交易的信息传至链上,用以帮助用户了解电力的来源以及各个用户的购买使用情况,从而更好的做出决策。
相较于一般的电力市场,这些试点的参与者为产销合一者(Prosumer)。参与形式为,通过安装太阳能、风能等发电设备,向附近社区出售多余的电力。
即,用户既是电力消费者,也是电力的生产者。忙时购买电能,闲时出售自产电能。

这种模式的困境:
(1)市场交易量较小。个体参与者能够提供的电能在容量和持续性上较差。市场上的消费者可以选择更稳定的市政供电系统。
(2)成本较高。基于区块链的电网运行成本更高。体现在两个方面:电网数字化的成本,主要是智能电表的改造;区块链的运行成本。弥补成本的唯一途径就是用户电价的差值,也就是社区供电的电价与社会电价的插值。布鲁克林项目(LO3 TransActive Grid)的论文承认社区供电的电价有可能是高于社会电价的。

以上两点是文中对基于区块链电力交易应用面临的困境的描述。这抓住了当前区块链技术在应用落地过程普遍面临的实际难题。
第一,区块链技术本身还不成熟,尚不能取代传统技术体系,有效承载实际业务。
第二,区块链技术所需的配套环境还不成熟,在实用化过程中将面临更大的初期成本,足以抵消技术本身带来的优势。
这两个难题不光是在能源行业,在区块链涉及的大部分行业中,这两项困难都是绕不开的难题。实际上,从以往科技进步的历程中看,这两项苦难也是任何新技术在发展过程中都面临的普遍问题。
例如,近期随着阿里巴巴[1]、腾讯[2]等头部互联网公司集中宣布所有业务全部上云,云计算这个概念已经成为主流技术。不上云的公司变成了落后的代表。实际上,在10年前,云计算技术也面临技术不成熟、配套设施不完善的问题[3]。中国的互联网公司在实际业务需求的指引下,推动中国的云计算技术成为能够解决实际问题的领先技术。

2.2 基于区块链的电网管理

需求端管理是电网运行者或管理者为了减少某一时间内的电网负荷或者是难以满足对应需求时采用的管理手段,具体为向用户收购一定数量的电力,价格一般来说高于当时电价。

本质上,上述的需求管理是指利用区块链实现双向的电能交易。即在特定场景下,用户既可以从电网购买电力,也可以向电网售出电力。利用区块链技术及智能合约等相关技术,实现公平、智能的调节机制,帮助电网实现削峰填谷,帮助用户降低用电成本。
针对此类应用,文中简单描述了国网相关公司的研究方向,但没有具体例子。
这里列举部分笔者了解的此类项目。
【1】Blockchain-based Privacy-Preserving Payment Mechanism for Vehicle-to-Grid Networks。区块链技术在V2G(车辆到电网)中的应用。

3 能源+区块链交易面临挑战,深度融合还需时日

区块链+能源的应用可以简单的氛围交易类应用及管理类应用。
交易类应用的核心诉求在于减少市场的中间商,提升交易效率。参与者主要是需求方及供给方。
管理类应用则是完全从第三方服务商或者监管者的角度出发对需求及供给方进行管理或提供更好的服务。

上述分类并不能清晰的描述当前的研究。实际上,目前的区块链能源项目中,交易和管理通常是兼而有之,相互渗透、相互依存的。例如,在lo3的项目中,区块链技术不仅是作为支付手段,同时也负责记录需求和供给的信息,起到调节电能传输的管理功能。

区块链+能源面临的挑战:
(1)区块链的计算能力及响应速度仍然存在瓶颈。
(2)智能合约的责任主体存在缺失。
(3)能源+区块链需要国家政策以及监管同步跟上。
(4)能源系统内在复杂性与物理规律带来严峻挑战。

上述挑战不仅适用于能源行业,也适用于其他行业。这是区块链作为一种尚在发展初期的新技术面临的主要困境。换句话说,区块链技术在能源行业的进展仍然处于很初级的阶段,向对于区块链技术在其他领域的探索没有明显的优势,仍处于探索观望时期。

4 典型项目

4.1 LO3 Energy

LO3 Energy是一个区块链能源创业企业,与西门子公司合作开了基于社区的供电微型电网-布鲁克林微电网(Brooklyn Microgrid)。Brooklyn Microgrid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、用电量等相关数据,并通过区块链向他人购买或者销售电力能源。

4.2 share&Charge

share&Charge区块链平台依靠以太坊网络来运行,在德国已建成几百个基于区块链的电动汽车充电站。

4.3 能链科技

基于区块链智能合约的能源积分项目。

4.4 融链科技

基于区块链智能合约的能源数据项目。

引用文献:
[1]http://finance.sina.com.cn/stock/relnews/us/2019-03-21/doc-ihsxncvh4355977.shtml
[2]
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1656054828225773628&wfr=spider&for=pc
[3]
https://blog.csdn.net/yhjhoo/article/details/83798030
[4]https://baike.baidu.com/item/%E9%98%BF%E9%87%8C%E4%BA%91/297128?fr=aladdin