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完整筆記 · 區塊鏈
本文新鮮度：★★★★★口感：巧克力
筆記君邀您，先思考：
區塊鏈在能源領域的潛力在哪？
區塊鏈在能源領域的發展現狀如何？
制約區塊鏈落地的因素有哪些？
昨天的文章中，我們詳細解讀瞭區塊鏈如何在金融領域落地，金融領域是公認最適合區塊鏈落地應用的一片沃土。
當然，除瞭金融領域，區塊鏈的落地應用仍然有很大的想象空間。
每當我們提及能源領域的商業模式時，區塊鏈的概念便不斷被提及，隨著區塊鏈風口的不斷高漲，區塊鏈在能源領域的想象空間是否也與金融一樣大有可為？
讓我們一探究竟。
一、區塊鏈能源領域的三個暢想
總的來說，區塊鏈在能源領域的應用主要有以下三個方面：電力、生態系統和能源智能化調控。
1. 電力：分佈式電力共享
區塊鏈的重要特征之一就是數據的不可篡改性，而區塊鏈在電力領域的應用和這一特點是密不可分的。
區塊鏈技術的使用將使每一度電的 " 前世今生 " 都會被記錄在區塊鏈網絡上 :
比如，某度電於某年某月產生於某核電站，經過某條線路輸送到瞭我們的傢裡，在使用瞭幾個小時的燈泡後這度電消耗光瞭，這些信息都將實現透明化。
所以，在未來區塊鏈 + 電力可能會有以下幾種發展方向：
讓每一度電都有跡可循
這就可以從根源上杜絕偷電、漏電現象的發生，因為當一切行為都被記錄在一個不可修改的賬本中時，任何的無中生有或是突然消失都會作為異常情況被處理。
與鄰居交易剩餘的電
我們現在的電力系統其實已經有智能化的影子，購電和斷電都可以經由一個智能化的電表來完成。
而去中心化的區塊鏈技術可以讓我們和隔壁的鄰居交易剩餘的電。
未來我們可以針對每一度電建立一個數字映射關系。
比如在傢裡裝瞭個太陽能發電器，每天能產生 1 度電，但我們每天隻能使用 0.5 度電，剩餘的 0.5 度電就會歸集到總網絡中，隔壁的鄰居想要用電的時候就可以直接選擇與我們交易。
區塊鏈讓分佈式的能源共享成為可能。
2. 交互監督與信任的生態系統
我們都知道，基於區塊鏈、物聯網、大數據三者的結合，可以打造出一個能源生態體系中的 " 烏托邦 "。
舉個簡單的例子，假設未來的某一天我們應用這三種技術建立起瞭一個能源生態系統，然後把設備供應商、專業運維服務商、使用設備的業主以及負責金錢流通和報價匯總的金融系統打包扔進這個系統做測試。
然後，接入這個系統的每一方都能得到一個基於該系統的查詢密碼，使用這個密碼可以查詢加密後的任何人接入系統後的任何動作。
這樣一來，這個系統中的四方或者說所有參與者就將形成一種交互監督、交互信任的關系。
系統也可以根據大數據分析直接計算出最適合業主的方案，並通過智能合約經由金融機構自主完成購買或者維修行為。
3. 能源智能化調控
未來，基於區塊鏈技術，可以實現能源智能化調控，智能設備與互聯網信息可以經由區塊鏈連接在一起。
想象一下，某市區的攝像頭捕捉到郊區某一輸電設備突然異常斷電，與其他相關節點反饋的信息——比如報警器的鳴響或是某一區域燈光突然熄滅等對比並確認真實後，信息直接傳遞給維修總部，總部設備會根據智能合約的規則設定自動派出相應維修設備去往現場維修。
基於區塊鏈技術的能源智能化調控時代，會讓我們的生活更加方便、安心。
此前，有媒體報道，全球首個能源區塊鏈實驗室成立。該實驗室主要從事的工作是自主研發區塊鏈平臺，為能源金融產品的開發審核、登記、交易提供全流程的協作工具。
" 未來的儲能，更可能是基於分享經濟的儲能。儲能的利用率單體就是單個企業購買的儲能的利用率，它其實是非常低的，因為不可能一天 24 小時都把儲能利用起來 "
實驗室創始人之一、信達證券能源互聯網首席研究員曹寅在接受媒體采訪時說 :
" 但在區塊鏈技術之下，儲能可以像滴滴和優步的出租車一樣，周邊的用戶都可以通過使用權的分享，調用某用戶名下的儲能設施，然後基於儲能的收益付使用費給儲能的所有者。"
可見，區塊鏈自身的典型特征決定瞭其在能源領域也有著巨大的應用潛力，並已經逐步開始付諸實踐。
二、區塊鏈在能源領域的進展
從本質上講，區塊鏈技術可以大幅度降低交易成本，尤其是能源交易的制度性成本。區塊鏈在能源行業的應用，可以極大改變能源系統生產、交易模式。
交易主體可以越過龐大的電網系統，點對點實現能源產品生產、交易、能源基礎設施共享。
目前部分歐美發達國傢以及少數的高科技公司，已經大幅度推動瞭區塊鏈在能源領域應用的進展。
1. 區塊鏈和能源交易
目前，區塊鏈的概念和建設模式已經較為成熟，在能源利用的應用分析領域也已經取得一定的進展。
此前，有專傢指出：區塊鏈在能源交易領域的應用，應該圍繞建立分佈式交易和供應體系展開。
具體的應用包括：基於智能合約的能源交易和供給、信息所有權的歸屬以及分佈式交易記錄的建立等等。
區塊鏈在能源交易領域的具體應用（圖片來自網絡）
在應用的初期，能源系統處於轉型的過程，區塊鏈相當於一個信息通道的角色，可以包含涉及能源交易的所有角色。
每一個角色都是一個節點，相當於構建一個 " 許可區塊鏈 "，區塊鏈節點的之間去中心聯系，確保瞭信息的同步。
隨著區塊鏈技術應用的深入，當能源系統的轉型基本完成以後，各種分佈式電源的成本將會大幅度降低。
另一方面，隨著區塊鏈技術的提高，能量交易平臺會更加完善，基於區塊鏈技術的數字貨幣可以代替法幣進行能源的交易。
2. 區塊鏈和電動汽車充放電管理
當前制約電動汽車大規模發展的主要因素有：電動汽車充電設施數量較少、充電協議和計量模式多樣、充放電互動性較差、充電過程不透明、充電協議不靈活等。
針對這些現有的典型問題，德國的 RWE 公司和 Slock 公司聯合提出利用區塊鏈技術解決電動汽車的充電的一系列問題。
其核心思想是基於 Slcok 公司提供的智能合約和分佈式賬本技術，實現公用充電樁計費的透明化和信任化。
主要的步驟如下：
在電動汽車上安裝智能充電插頭；
在手機上安裝充電 APP；
基於區塊鏈的全自動支付系統。
為瞭實現多樣化電動汽車和充電模式的統一性交易，RWE 公司將區塊鏈技術和大數據技術進行整合，建立瞭分佈式大容量的數據庫。
這意味著具有法律約束力的合同及證書都可儲存在區塊鏈上，私人企業的區塊鏈數據庫以及公開的區塊鏈數據庫都可以共存。
公用電動汽車充電網絡與區塊鏈的許多特征存在融合點，電動汽車充電或是區塊鏈技術在能源系統中，進行廣泛利用的一個環節。
3. 點對點能源傳輸
此前，美國的區塊鏈創業公司 LO3 與科技巨頭西門子聯推出 Transactive Grid 項目，便是一個基於以太坊的能源傳輸項目。
其最大的亮點就是：參與該項目的客戶能夠把剩餘的電力賣給其他人，LO3 公司也獲因此得瞭美國專利商標局頒發的去中心化能量傳輸專利。
西門子能源管理部 CEO 拉爾夫 · 克裡斯蒂安曾表示：" 我們相信，我們的微電網控制和自動化解決方案再加上 LO3 公司的區塊鏈技術，將為我們公用事業領域的客戶提供更多的附加值。"
該項目是世界上較早將區塊鏈技術應用的能源系統的一個典型案例，它們將在紐約和世界其他地區測試由區塊鏈供電的微型電網，在未來或能將區塊鏈微型電網擴展到世界各地。
基於區塊鏈技術的 Transactive Grid 項目具有以下特征：
Transactive Grid 項目示意圖（圖片來自網絡）
能源的交易采用點對點的方式。比如，有 5 戶傢庭可以通過太陽能發電，將剩餘的電力出售給另外的 5 戶傢庭（如上圖示）；
參與的傢庭通過智能儀表進行連接和數據共享，追蹤記錄傢庭使用的電量以及管理鄰居之間的電力交易；
智能儀表數據，可以為管理系統創建代幣，代表生產者和消費者太陽能電池板的剩餘電量，這些代幣就代表著可再生能源生產的一定數量的能源，並可以通過區塊鏈智能錢包進行交易。
基於區塊鏈網絡的連接交易，不依賴任何第三方交易平臺；
4. 系統解決方案的提出
目前，區塊鏈在我國能源領域的應用，主要集中在構建一個透明、廣泛參與和信任的金融交易體系。
旨在通過該交易體系，為綠色補貼、運營、金融提供一個系統級的解決方案，基於區塊鏈，搭建起泛能源物理網絡和泛能源信息應用網絡之間的橋梁。
物理 - 信息 - 金融的能源物聯網示意圖（圖片來自網絡）
據瞭解，目前致力於該應用的有：北京能鏈眾合科技有限責任公司建立的能源區塊鏈實驗室、大同市政府投資建立的北京大同區塊鏈技術研究院、浙江省電力公司電力科學研究院創立的能源區塊鏈研究團隊等。
5. 分佈式與集中式的結合
從上述的創新項目中，我們可以看到：分佈式和集中式的結合是未來能源供給領域的一個典型應用。
從能源的供給角度來看：區塊鏈的去中心化與分佈式電源之間的物理特性具有較高的匹配性，基於區塊鏈技術的實時更新有助於實現集中式和分佈式之間的實時信息共享，避免多種能源的重復建設，減小能源供給系統的浪費。
從能源的分配角度來看：分佈式能源的廣泛接入，改變瞭能源分配系統的結構，多種能源之間的交叉轉化，對能源系統的計量提出瞭新的要求。
基於區塊鏈技術的自動執行和廣泛共享，能顯著提升能源分配的合理性。
從能源的消費角度來看：區塊鏈技術的應用，將會極大的提升能源消費和供給的透明度，從而進一步改善區域能源系統的需求認知，實現多種能源之間的合理利用。
三、區塊鏈在能源領域應用
面臨的挑戰
1. 效率低
不可否認的是，區塊鏈技術目前仍處於起步階段，效率問題其廣泛落地的攔路虎。就像早期的互聯網一樣，區塊鏈的計算效率仍然很低。
即便是最成熟的區塊鏈應用——比特幣網絡，其吞吐量也是非常小的，比特幣系統每十分鐘產生一個區塊，需要經過 1 小時才能被確認。
一直以來，關於區塊鏈擴容的問題都沒有得到建設性的解決方案，這是一個阻礙區塊鏈進一步落地應用的重要因素。
而在能源領域，包括之前文章中我們探討過的金融領域，有很多應用的數據量是非常龐大的，而且對實時性的要求極其高，這一點，以目前的區塊鏈技術，顯然還無法承載。
此前，也有專傢提出，區塊鏈與大數據、雲計算技術進行深度融合，或是一個解決該問題的方向。
2. 信息安全隱患
在區塊鏈技術中，每一個節點都可以在區塊中加入自定義的信息，當該信息被區塊確認以後，將無法被更改。
如果該自定義信息當中，如果包含惡意的信息，將會對整個區塊鏈網絡產生影響。
比如以太坊平臺的 "DAO 事件 "。基於以太坊的智能合約機制，決定瞭我們可以在區塊鏈上進行編程和擴展，但由於當時該擴展存在著安全漏洞，導致以太坊平臺損失瞭七千多萬美元。
此外，區塊鏈中的每個節點都有完整的賬本，而且所有的信息都是公開透明的，這樣一來，敏感的信息便極其容易泄露，也存在著一定的安全隱患。
3. 人才缺失
人才奇缺的問題是限制區塊鏈技術落地應用的一個最關鍵點，也是最現實的因素，沒有人才，一切落地都隻能是空談。
此前，媒體爭相報道，AI 領域相關的人才奇缺，原因就在於 AI 領域需要的是多學科的復合型人才，區塊鏈也是類似。
區塊鏈技術本身就包含瞭數據庫技術、密碼學技術、P2P 技術等多學科知識，如果要與具體的領域結合，還需要進一步瞭解相關領域的人才。
無論是上期文章中提到的金融領域，還是今天探討的能源領域，要想找到合適的人才，不僅要懂區塊鏈的復雜技術，還要懂金融或能源的相關技術，而其中的任何一個領域，難度都相當大。
所以，復合型人才的稀缺性可想而知。人才的缺失，將是制約區塊鏈技術落地應用的一個瓶頸。
結語：
隨著 " 區塊鏈 " 這個詞越來越火，很多人將更多的關註焦點放到瞭各種數字貨幣上，而區塊鏈這項偉大的技術究竟如何落地，似乎鮮有人問津。
可以明確的一點是：任何重大技術的革命都不會一帆風順，而且需要經歷痛苦的低潮才能迎來真正的發展。就和互聯網一樣，它們雖然不會簡單重復，但發展的思路可以參考。
隨著法律規范以及相關政策的出臺，區塊鏈技術或將很快普及，從而創造出更多的價值，造福於人，正如有人說："20 年後，我們就會像討論今天的互聯網一樣討論區塊鏈。"
我們也看到，在產業應用領域，越來越多的科技公司和資本不斷加碼區塊鏈項目。相信在不久的將來，在各個場景中可以隨處可見區塊鏈的身影，它終將會滲入到我們生活的各個方面。
誠如所言："待十年後，陪你看繁花似錦。"
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