近年來國家電網(wǎng)也在頻頻布局區(qū)塊鏈技術(shù)，并結(jié)合電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀對區(qū)塊鏈在電力行業(yè)的應(yīng)用場景進行了深入探索。當(dāng)區(qū)塊鏈與電網(wǎng)系統(tǒng)碰撞后，能激發(fā)出哪些火花呢？

隨著物聯(lián)網(wǎng)（IOT）技術(shù)的高速發(fā)展和分布式能源的普及，電力已具備成為成熟數(shù)字資產(chǎn)的基本條件，進而催生了社會對交互式能源（Transactive Energy） 的需求?！敖换ナ侥茉础埃櫭剂x，是能夠在既有電力系統(tǒng)中管控能源生產(chǎn)，能源消耗，能源流向和能源交換，并基于經(jīng)濟學(xué)和現(xiàn)代控制技術(shù)的科學(xué)管理方法。簡而言之，交互式能源的核心是對電力這一數(shù)字資產(chǎn)的流通和交易進行系統(tǒng)化管理，而區(qū)塊鏈的分布式特性，及其具體應(yīng)用（如智能合約）對于數(shù)字資產(chǎn)交易效率的提升則與交互式能源的核心理念不謀而合，為交互式能源的實施落地提供了切實可行的解決方案?！猅okenInsight《區(qū)塊鏈賦能電網(wǎng)系統(tǒng)研究初探》

一、全球能源態(tài)勢

當(dāng)今世界，經(jīng)濟社會發(fā)展對能源的依賴程度不斷增加，生態(tài)和環(huán)境對能源發(fā)展的約束越來越強，能源安全問題受到國際社會的普遍關(guān)注，新一輪能源技術(shù)革命正在全球范圍孕育和發(fā)展。

為應(yīng)對復(fù)雜的能源安全形勢，解決能源開發(fā)使用帶來的生態(tài)環(huán)境包括全球氣候變化問題， 進入21世紀(jì)以來，許多國家高度重視能源科技創(chuàng)新，積極開發(fā)新一代能源技術(shù)，以期通過能源技術(shù)的突破，促進新能源和可再生能源開發(fā)利用，提高能源開發(fā)利用效率，構(gòu)建可持續(xù)供應(yīng)的能源體系。

在能源輸送領(lǐng)域，各國大力加強資源的優(yōu)化配置，提高能源運輸系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)和互動能力，保障能源的安全輸送。特高壓等大容量輸電技術(shù)、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行技術(shù)、可再生能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)是能源輸送領(lǐng)域技術(shù)革命的核心內(nèi)容。

在能源消費領(lǐng)域，各國不斷提高能源使用效率，在交通等領(lǐng)域逐步見電力對石油的替代。高效節(jié)能技術(shù)、以電動汽車為代表的新能源汽車技術(shù)具有廣闊的市場前景。

新一輪能源技術(shù)革命，將是一次以技術(shù)創(chuàng)新為先導(dǎo)，以電力為中心，以能源系統(tǒng)智能化為方向，以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率、促進節(jié)能降耗、共享社會資源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的深刻變革。總體來看，新能源和智能電網(wǎng)發(fā)展將成為新一輪能源技術(shù)革命的重要推動力量。

二、中國電力市場現(xiàn)狀

能源交易市場的崛起、分布式能源的普及、能源浪費現(xiàn)象日益嚴(yán)重、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展、碳排放管控以及共享經(jīng)濟的成熟推動了交互式能源發(fā)展。電力交易市場化進程加快，分布式光伏基礎(chǔ)設(shè)施搭建進入成熟階段，交互式能源需求加劇，這就是我國電力市場的現(xiàn)狀。

電力交易市場已初具規(guī)模，市場化進程加速

目前，全國已有超過30 家國家級和省級電力交易中心注冊運行，電力交易中心市場主體包括發(fā)電公司，售電公司以及用電用戶。其中，發(fā)電公司多為國有控股或國家全資持有；售電公司情況則有所不同，民營售電公司已在市場中具有一定規(guī)模。以廣東電力交易中心為例， 參與交易的售電公司具體情況如下圖所示。

電力交易方面，2017年1-9月，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司和內(nèi)蒙古電力公司所屬區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)銷售電量合計37079 億千瓦時，其中市場化交易電量為11621億千瓦時（包括省內(nèi)市場交易和省間市場交易）占電網(wǎng)總銷售電量比例（銷售電量市場化率）超過30％，創(chuàng)歷年新高，該比例有望在接下來幾年中持續(xù)增長。數(shù)據(jù)如下圖所示：

不僅如此，我國的分布式光伏已具備一定規(guī)模，裝機總量增長放緩，分布式光伏市場進入調(diào)整和規(guī)范階段。

截至2017年12月，中國可再生能源發(fā)電累計裝機量為6.5億千瓦，占全部電力裝機的比重約為36.6％，可再生能源發(fā)電裝機量成分占比如下圖所示：

三、區(qū)塊鏈在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

區(qū)塊鏈可能成為一種跨行業(yè)的突破性技術(shù)，改變社會和經(jīng)濟的運行方式。那當(dāng)區(qū)塊鏈與電網(wǎng)系統(tǒng)碰撞后，又能激發(fā)出哪些火花？幫助企業(yè)創(chuàng)造出哪些新應(yīng)用？

隨著電力交易市場化進程的推進，越來越多的市場主體參與到市場中，主體之間，逐漸形成了龐大而復(fù)雜的交易系統(tǒng)，為國家電網(wǎng)的監(jiān)管帶來了挑戰(zhàn)。針對電力和交易系統(tǒng)，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，有如下解決方案：

今年8月22日，國網(wǎng)區(qū)塊鏈科技（北京）有限公司正式揭牌成立，入駐中關(guān)村科技園西城園。國網(wǎng)電商公司稱，區(qū)塊鏈技術(shù)形態(tài)與國家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)高度契合，能夠推動上下游產(chǎn)業(yè)互信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效共享，提升風(fēng)險防范能力，有效解決泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中面臨的數(shù)據(jù)融通、網(wǎng)絡(luò)安全、多主體協(xié)同等問題。

1、寧波市：基于區(qū)塊鏈的停電保險

10月30日，浙江寧波供電公司完成基于區(qū)塊鏈技術(shù)的停電保險產(chǎn)品技術(shù)平臺搭建，并進行功能測試?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的停電險研發(fā)推廣應(yīng)用已被列為《國家電網(wǎng)有限公司區(qū)塊鏈技術(shù)研究與試點應(yīng)用2019年工作方案》八項重點任務(wù)之一，將填補應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的電力金融產(chǎn)品市場空白。英大財險公司已開展該保險產(chǎn)品的精算工作。

寧波供電公司與英大財險公司共同合作“鏈無憂——基于區(qū)塊鏈技術(shù)的停電險”項目。通過利用區(qū)塊鏈分布式存儲、不可篡改等特征，將電網(wǎng)停電等數(shù)據(jù)放入?yún)^(qū)塊鏈，一旦投保用戶發(fā)生停電，保險公司無須人工現(xiàn)場核損，即可基于鏈上數(shù)據(jù)按停電時長自動實時理賠。

2、嘉興市：基于區(qū)塊鏈的光伏補貼試點應(yīng)用

依托國家能源局“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項目——“嘉興市城市能源互聯(lián)網(wǎng)綜合試點示范項目”，國網(wǎng)浙江省電力有限公司在嘉興海寧進行光伏補貼業(yè)務(wù)的試點驗證，研發(fā)了區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)用于光伏發(fā)電數(shù)據(jù)的采集，并在嘉興海寧分布式光伏用戶現(xiàn)場部署了8套區(qū)塊鏈網(wǎng)關(guān)，初步實現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈的光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集。此項目探索了從采集設(shè)備端直接將數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶、監(jiān)管部門等相關(guān)方。

3、高盛：用區(qū)塊鏈構(gòu)筑分布式智能電網(wǎng)

2016年，高盛集團做了關(guān)于區(qū)塊鏈的深度研究報告——《區(qū)塊鏈：從理論走向?qū)嵺`》。

區(qū)塊鏈會帶來一個去中心化的能源市場，不僅極大地推動分布式能源方面的投資活動，也會將電力收入再分配給新的市場參與者（也就是說不再是給公用事業(yè)公司），這是一個25-70億美元的巨大市場。

2016年4月，在紐約的布魯克林，一家名為LO3 Energy的創(chuàng)業(yè)企業(yè)已經(jīng)建立了這樣一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的P2P能源銷售網(wǎng)絡(luò)，安裝了屋頂太陽能的家庭可以在沒有當(dāng)?shù)仉娏颈O(jiān)督的情況下向同一條街上沒有安裝屋頂太陽能的鄰居出售他們生產(chǎn)的電力。

就在2019年11月21日，美國佛蒙特州（Vermont）最大的電力公司正在使用區(qū)塊鏈平臺 LO3 Energy 試點新能源市場項目，在綠山電力公司（Green Mountain Power，GMP）的推動下，在未來5年內(nèi)實現(xiàn)100%可再生能源的目標(biāo)的同時，擁抱區(qū)塊鏈技術(shù)。

GMP 的這個項目名為 Vermont Green，將于12月3日通過移動應(yīng)用程序向GMP的220612名客戶提供服務(wù)。它允許佛蒙特州人購買和出售可再生能源，并使用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)存儲他們的交易。

4、電動汽車充電樁網(wǎng)絡(luò)

今天（2019年11月22日），特斯拉發(fā)布了旗下首款電動皮卡——Cybertruck。大眾的目光再次聚焦在了電動汽車上。

未來電動汽車的普及，將會進一步增加對充電樁的需求，而充電樁分布式的特性也為電網(wǎng)對于充電樁網(wǎng)絡(luò)的集中管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)?？墒侨缃?，一個非常現(xiàn)實的問題擺在我們面前，目前，世界各地的充電樁主要分布于加油站，停車場等預(yù)先建設(shè)好的基礎(chǔ)設(shè)施中。

對用戶來說，電動汽車的續(xù)航最直接的影響就是用戶的體驗，也就是是否能滿足日常生活的使用。特斯拉的續(xù)航可以達到600多公里，在有些測試中甚至可以達到近1000公里。但由于充電樁基礎(chǔ)設(shè)施的搭建遠未達到傳統(tǒng)加油站的普及程度，使用電動汽車進行長途旅行，仍然只是一個空想。

因此，充電樁網(wǎng)絡(luò)的搭建有巨大的潛力，民營充電樁將有效的彌補集中式充電樁帶來的不足，加速充電樁網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。而且，充電樁基礎(chǔ)設(shè)施搭建的同時，其網(wǎng)絡(luò)管理方案也應(yīng)該進行。充電樁網(wǎng)絡(luò)有著分布式的特性，傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫管理充電樁網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將面臨數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性和時效性的挑戰(zhàn)；不僅如此，充電樁網(wǎng)絡(luò)不止涉及物理上的電力傳輸和店里信息傳輸，還牽扯到交易的傳輸，這也為傳統(tǒng)方式搭建充電樁網(wǎng)絡(luò)后端基礎(chǔ)架構(gòu)增加了難度。

而區(qū)塊鏈為充電樁網(wǎng)絡(luò)的管理提供了絕妙的解決方案，區(qū)塊鏈自身的分布式特性；對于數(shù)據(jù)傳輸安全的保障和不可篡改的特性；對于點對點交易系統(tǒng)的成熟解決方案符合當(dāng)前充電樁網(wǎng)絡(luò)的需求。