能源區(qū)塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng) 未來的能源情境是怎么樣?

發(fā)布時間:2016-07-05   來源:《風(fēng)能》2016年第5期

  能源清潔化,參與主體多元化,行業(yè)的市場化,主體關(guān)系的復(fù)雜化,能源的金融化,生產(chǎn)的分布化,共享經(jīng)濟(jì)化,分享經(jīng)濟(jì)化,還有產(chǎn)銷一體的融合化,未來類似這些能源行業(yè)的范式變化,將會對全行業(yè)以及全人類帶來巨大的影響。

  在這里,我們用一個非常形象的案例作為介紹。分布式光伏發(fā)電的價值鏈模型中涉及到的參與方有電站投資者、電站開發(fā)商以及屋頂業(yè)主,同時也有用電企業(yè)、電網(wǎng)公司、財(cái)政部,這些參與方的關(guān)系看起來比較簡單。如果我們把碳交易價值鏈放進(jìn)來,參與主體將增加交易所和控排企業(yè)。在價值鏈模型中,這些參與主體之間的關(guān)系比較簡單,當(dāng)然這僅僅是理想情況。

  在真實(shí)商業(yè)世界中,具體情況是這樣的,還是這條價值鏈,還是那幾個參與主體,但是,由于不同主體間普遍缺乏信任,因此真實(shí)的主體間的關(guān)系會十分復(fù)雜,導(dǎo)致在這條價值鏈上的價值生產(chǎn)和流動過程的摩擦成本非常高,充滿了各種各樣耗時耗力增信和中介過程。而且,分布式光伏價值鏈僅僅是整個大能源環(huán)節(jié)中非常小的一環(huán)。整個電力網(wǎng)絡(luò)從發(fā)、輸、電、配、售、用、儲,是一條無比復(fù)雜的價值鏈,同時因?yàn)殡娏π袠I(yè)非常特殊的即時生產(chǎn)、即時消費(fèi),難以儲存的特性,導(dǎo)致整條價值鏈上各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,而且能源流、資金流、信息流這三流之間也是你中有我,我中有你,整個系統(tǒng)的復(fù)雜度、交易成本是呈指數(shù)級別上升的。再舉一個例子,目前,在中國碳資產(chǎn)的發(fā)行中,從項(xiàng)目發(fā)起到進(jìn)入交易所流通,中間過程至少需要10個月,這么長的時間成本都將變成經(jīng)濟(jì)成本分?jǐn)偟矫恳粋€減排企業(yè)和控排企業(yè),以及每一個能源消費(fèi)者身上。如此復(fù)雜的過程,對于中國能源的清潔化、能源的分布化、能源的共享化會造成巨大的挑戰(zhàn)。

  未來的能源情境是怎么樣?

  源,可再生能源波動性明顯;荷,消費(fèi)側(cè)機(jī)性不斷加劇;網(wǎng),能源輸配網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜;儲,儲能配置方式紛繁復(fù)雜。

  我們?nèi)绾螒?yīng)對?

  未來能源互聯(lián)網(wǎng)真正的瓶頸在于,由于參與主體過多,系統(tǒng)的物理和數(shù)字復(fù)雜性和波動性劇增,再加上身份的模糊性、資源的彌漫性、無所不在的分布性和參與的社會性導(dǎo)致信息流、能量流、資金流無法合一,結(jié)果就導(dǎo)致整個能源系統(tǒng)在能量流動和價值流動過程中的過程成本、管理成本、交易成本劇增,而這些問題大部分來自于參與主體之間缺乏最基本的信任。

  自從2014年4月香山會議第一次正式討論能源互聯(lián)網(wǎng)的中國定義到現(xiàn)在,其實(shí)我們的學(xué)術(shù)界、政策界,包括產(chǎn)業(yè)界,一直在設(shè)計(jì)各種能源互聯(lián)網(wǎng)模式。但是,絕大部分能源互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)都是從上帝視角出發(fā)的,預(yù)設(shè)了各參與主體都會積極參與,但事實(shí)完全不是如此,不僅參與主體對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不信任,參與主體之間也缺乏信任。所以,我們能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)落地需要新的范式,以及匹配的工具。目前大家公認(rèn)的能源互聯(lián)網(wǎng)有五大特征——精確計(jì)量、泛在交互、自律控制、優(yōu)化決策、廣域協(xié)調(diào)。但這五大特征全部面臨現(xiàn)實(shí)問題,第一,精確計(jì)量如何確保數(shù)據(jù)真?zhèn)?第二,泛在交互如何確保交互主體間的信任?第三,沒有“預(yù)言機(jī)”的自律控制如何落地?第四,優(yōu)化決策存在中心悖論;第五,廣域協(xié)調(diào)容易淪為內(nèi)卷式發(fā)展。

  怎么辦?

  我們實(shí)驗(yàn)室是全球第一個想到以區(qū)塊鏈作為工具實(shí)現(xiàn)真正能源互聯(lián)網(wǎng),區(qū)塊鏈可以做什么?第一,基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)公正確保信任,公私鑰結(jié)合的訪問權(quán)限保護(hù)隱私,真正做到保護(hù)隱私,可信計(jì)量。第二,區(qū)塊鏈防篡改,實(shí)現(xiàn)主體間強(qiáng)制信任,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制信任下泛在交互。第三,區(qū)塊鏈+大數(shù)據(jù)+人工智能構(gòu)成可信任預(yù)言機(jī)簽署外部數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)虛實(shí)交互的自律控制。第四,基于區(qū)塊鏈部署的設(shè)備間點(diǎn)對點(diǎn)交互式?jīng)Q策,不需要將信任托付于中心化平臺代為決策,實(shí)現(xiàn)設(shè)備民主,分布決策。第五,各主體間基于明確的互動規(guī)則進(jìn)行隨機(jī)博弈,系統(tǒng)呈現(xiàn)中性演化,通過改良互動規(guī)則實(shí)現(xiàn)競爭進(jìn)化,最終實(shí)現(xiàn)廣域博弈,協(xié)調(diào)演化?;趨^(qū)塊鏈,我們真正實(shí)現(xiàn)了能源互聯(lián)網(wǎng)從Beta版到1.0,從紙面版到商業(yè)版的過程。

  區(qū)塊鏈和能源結(jié)構(gòu)是全方位的結(jié)合。我們以三個行業(yè)為例,私有鏈以光伏電站為例,剛開始在區(qū)塊鏈1.0階段,區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)維日志區(qū)塊鏈登記,內(nèi)部授權(quán)訪問。2.0時代,實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的電站管理運(yùn)維,電站的自動運(yùn)行。到了3.0時代,將實(shí)現(xiàn)零邊際成本發(fā)電,每塊組件自有ID和經(jīng)濟(jì)賬戶,售電收入自動抵消OPEX(運(yùn)營成本)。

  聯(lián)盟鏈以售電為例,區(qū)塊鏈1.0階段實(shí)現(xiàn)發(fā)用電數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈登記,避免上下游糾紛,降低管理成本。區(qū)塊鏈2.0時代,基于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的購售電直接自動結(jié)算。區(qū)塊鏈3.0時代,售電公司透明化,發(fā)電設(shè)施和用電設(shè)備自動雙向結(jié)算,包括需求側(cè)響應(yīng)和自發(fā)返售交易。

  公有鏈以碳市場為例,區(qū)塊鏈1.0實(shí)現(xiàn)減排、排放數(shù)據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)和文件電子化存證,確保數(shù)據(jù)不可篡改,減低監(jiān)管成本,2.0時代實(shí)現(xiàn)簡便化CCER(溫室氣體減排額度)發(fā)行流通,基于區(qū)塊鏈的簡便化和自動化CCER發(fā)行和流通體系。3.0是減排經(jīng)濟(jì)圈,減排量將通過區(qū)塊鏈成為特定經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈的一般價值等價物。

  這個時候我們再看看具體的案例,還是分布式光伏為例,分布式光伏的問題在于利益相關(guān)方非常多,行業(yè)參與主體之間嚴(yán)重缺乏互信。此外,由于未來電力市場化,導(dǎo)致價格波動明顯,同時電站金融產(chǎn)品開發(fā)成本高。怎么辦?我們實(shí)驗(yàn)室提出利用區(qū)塊鏈分布式總賬實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制信任,相關(guān)方點(diǎn)對點(diǎn)互動,智能合約自動執(zhí)行電力交易,需求波動自動響應(yīng),區(qū)塊鏈還可以實(shí)現(xiàn)電站收益直接證券化,基于股權(quán)平臺實(shí)現(xiàn)電站眾籌。

  再介紹下針對電動汽車的區(qū)塊鏈應(yīng)用,目前電動汽車領(lǐng)域的痛點(diǎn)在于私人充電樁難以實(shí)現(xiàn)共享,電動汽車V2G缺乏激勵機(jī)制,動力電池梯級利用無法保證電芯質(zhì)量。怎么辦?我們實(shí)驗(yàn)室提出了基于區(qū)塊鏈的方案,基于智能合約和分布式總賬的充電樁按時租賃,電動汽車V2G自動響應(yīng),虛擬貨幣激勵機(jī)制,電池電芯生命周期數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈儲存和認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)未來動力電池能夠按照真正的價值流轉(zhuǎn)到儲能電站。

  除了具體應(yīng)用,更重要的是,區(qū)塊鏈真正實(shí)現(xiàn)能源的數(shù)字化精準(zhǔn)管理,我們現(xiàn)在發(fā)的每一度電就像河流小溪流入大海一樣,無法確定水滴來自什么地方,發(fā)電匯入電網(wǎng),區(qū)分電源沒有意義,無法做到基于電源和能量的精確管理和結(jié)算。

  但在數(shù)字世界,每度電都有數(shù)字映射,通過數(shù)字映射,重新建模電力網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)精確管理和結(jié)算。如果說你用這種解構(gòu)—建構(gòu)的思維,再去看現(xiàn)在各種各樣的社會現(xiàn)象,各種各樣的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,你會發(fā)現(xiàn)都是你不認(rèn)識的世界了,你想象一下,如果大海中的每一滴水都具有精確的ID,你看待大海的視角將會完全不一樣。區(qū)塊鏈就是起到這樣的作用,先解構(gòu),再建構(gòu)形成新的生產(chǎn)關(guān)系。(本文作者系信達(dá)證券首席區(qū)塊鏈專家、能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始合伙人)


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