區塊鏈在能源領域有哪些應用？

全文3385字，閱讀大約需要6分鐘（此閱讀時間不包括天賦異稟、一目十行的同學）

電動車充電與共享，分散式發電交易，批發交易結算，綠證核發追蹤……各種靠譜的和看著不怎麼靠譜的

本文首發於南方能源觀察

歡迎投稿，投稿郵箱：

[email protected]

eo記者 蔡譯萱

試想一下，你開著電動汽車，放著音樂、路況宜人、心情大好，突然發現需要充電，這時該怎麼辦？

首先，是刷指紋或刷臉登陸手機確認身份，然後打開app尋找附近的共享充電樁，你的信息通過分散式記賬（DLT）技術同時傳輸到充電站和銀行。

等到達充電樁時，插入智能充電插頭，在app上可以時刻看到充電過程。15分鐘，快充結束，可以立刻開車就走，支付已自動完成。有關你的充電數據、結算以及交易記錄在充電站和銀行同步更新，整個環節中的身份驗證已在不知不覺中完成。

聽上去流程簡化了不少，這其實是應用DLT建成的簡單支付系統，而這一過程中的結算、充電以及交易記錄數據的保存都將通過區塊鏈（blockchain）完成。目前，德國能源集團RWE子公司Innogy SE與電動交通初創企業Share&Charge，已經在德國建成幾百個基於區塊鏈的電動汽車充電站，而這只是區塊鏈在能源領域比較基礎的應用。

很多人對區塊鏈的了解來自比特幣。事實上，作為分散式記賬的一個分支，區塊鏈同樣運用了比特幣的身份驗證記賬技術，以開放的、分散式的資料庫形式，將信任信息同步到每一筆交易。參與者的身份需得到認證，但可進行匿名交易。交易和數據管控的主體是參與交易的主體，也不存在所謂的監管方。

不過，匿名交易且無監管方，區塊鏈是否安全？個人信息是否會被泄露？身份驗證靠不靠譜？這項技術的安全性，從一開始就受到多方拷問。

而在實際操作中，每個參與者的數據一經提交便不能修改，也不能直接刪除，只能加入新的數據變更，因此每一項數據都將被保留、可追蹤。也就是說，在需要身份認證的地方，區塊鏈可以發揮作用。使用區塊鏈將數據同步複製到所有參與者，每提交一個數據，所有參與者都將知曉，而沒有獲得身份驗證的人則無法獲取這些經過加密的信息。即使系統受到攻擊，其他參與者會很快發現並加以應對。

還是覺得有點抽象？Greentech媒體首席執行官Scott Clavenna說：「這就像互聯網的早期階段一樣，當互聯網首次引入時，你很難想象它將對世界產生巨大的影響。」

由於區塊鏈技術能避開繁雜的系統，在付款方和收款方之間創造更直接的付款流程，有著低價、迅速的特點，而且無需中間人，沒有手續費，因此近年來這項技術更受金融和銀行業的青睞。在能源領域，除上述提到的電動汽車快充，區塊鏈技術在電力交易領域亦有所應用。

2016年11月，美國紐約州的LO3公司與西門子數字電網（Siemens Digital Grid）以及區域鏈開發商ConsenSys合資成立的TransActive Grid公司正通過運營著的微網項目實現社區間居民的電力交易。居民用戶接入智能儀錶，即使家裡沒有發電設備，也可以與其他分散式家庭互聯，買入電力。

目前國際已經使用區塊鏈技術進行分散式發電電力交易的區域，分別有美國、德國、荷蘭、南非、澳大利亞、紐西蘭等，均為小規模試點項目。其中，歐盟無疑是全球最活躍的地區，他們更關注核心網路的開發。在德國，一半以上的能源管理人員正在操作和規劃區塊鏈試點。

這些初創公司使用最基礎的比特幣技術，多數在以太坊（Ethereum），即智能合約（SmartContract）功能的公共區塊鏈平台上應用。用智能手機打比方，如果說以太坊好比智能手機的操作系統，那麼智能合約就是上面的應用即app。有了以太坊，用戶可以直接開發自己的區塊鏈應用，而無須擔心底層的區塊鏈系統。

紐約州Transactive Grid的應用正基於這個操作系統。這家公司首先通過安裝在用戶家裡的智能儀錶採集電力數據（包括發電、用電以及電力交易）與其他分散式家庭互聯，電力數據同步上傳到公共區域鏈平台，當你需要買電時，它能夠確保微網使用者無法偽造或篡改合同，還利用密碼安全列表實時自動更新交易和電力使用信息，最終通過這一平台以虛擬貨幣結算，自動完成交易。Transactive Grid聯合創始人Lawrence Orsini曾表示，基於區塊鏈，任何人都可以輕鬆地設置和執行合同，交易自動進行。

根據美國能源諮詢公司Indigo Advisory的分類統計，全球約有40家初創公司在全球範圍內運作能源領域的區塊鏈技術。他們的應用範圍包括：比特幣支付、電動車充電和共享，可再生能源加密貨幣、綠證核發與追蹤、批發能源交易和結算，以及區塊鏈實驗室。

比特幣支付

2014年，荷蘭能源公司BAS成為世界上第一家接受比特幣支付的能源公司，隨後德國漢諾威市的Enercity也接受客戶直接用比特幣支付電費、燃氣費、暖氣費及飲用水費。而在南非，因為大多數人都沒有銀行賬戶，一家名為Bankymoon的公司發起了一個創新項目，通過智能電錶收集用戶的電力，水和天然氣使用數據，再以比特幣作為結算。

可再生貨幣

2014年麻省理工大學啟動SolarCoin項目替代數字貨幣，用於激勵太陽能發電，參與者每生產1兆瓦時的太陽能電力，就能獲得1個SolarCoin。生產出的Solarcoin用戶只需要提供聯網太陽能發電設備的所有權證明，就可以使用SolarCoin。目前，已經有光伏板供應商與家庭用戶合作，比利時太陽能集成商Smappee公司三分之二的家庭用戶擁有太陽能電池板，通過智能電錶集成電力數據，他們就能獲得SolarCoin。

隨後，SolarCoin項目又衍生了使用的區塊鏈平台的Electricchain項目。該項目通過收集和發布有關太陽能設備的非機密數據，將這些數據用於氣候變化、氣象以及金融的領域，目前正處於與多家公司合作開發的階段。

批發能源交易和結算

區塊鏈的另一應用是批發能源的交易和結算，但這還處於概念證明的階段。2016年11月在阿姆斯特丹舉行的EMART能源交易會上，23家能源交易公司結盟開發使用能源區塊鏈，其中Yuso和Priogen Trading公司使用由PONTON開發的Enerchain作為交易工具。Enerchain軟體讓使用加密技術的交易機構以匿名方式發送訂單，另一家交易機構可以查看該訂單，整個過程沒有第三方運營的中心化市場。

該聯盟旨在探尋區塊鏈技術是否可以支持現有市場主導的交易量和交易速度，用以提升運行效率，降低交易成本。如果成功，Enerchain將是首個運用基於區塊鏈進行批發能源產品的P2P交易系統。通過集中所有交易數據，任何參與方都可以獲得統一的信息並使用記錄中的價格數據。

綠證核發與追蹤

現階段綠證多數是紙質核發，發出的電量與綠證核算的電量並不一定相等，而是基於估值。再經過發證機構核發給能源商。為簡化綠證核算流程，減少電量誤差，目前IDEOCoLab、Nazdaq和物聯網設備公司Filament三家公司已經開始合作開發自動創建可再生能源證書（REC）的系統。在光伏板和電池上安裝感測器，收集生產和存儲的電量數據。光伏板可以準確計算出自己所生產的能源量，即時傳輸數據，系統再把RECs發送給能源廠商。現在他們正在研究如何能夠用這些數據來自動創建RECs。

研究實驗室

由於區塊鏈技術在大多數的應用領域進展很慢，所以有不少機構正基於一些試點大力開發它的核心技術。美國落基山研究所（RMI，Rocky Mountain Institute）聯合澳大利亞區塊鏈開發公司Grid Singularity合作成立能源網路基金會(EWFEnergy Web Foundation(EWF)，他們集合了研究應用能源區塊鏈的初創企業以及如殼牌、挪威國家石油公司等大型能源公司，一方面為項目融資並設立分支機構，另一方面對應用能源區塊鏈的案例進行評估，篩選出具備商業價值的區塊鏈項目以加速區塊鏈技術在能源領域的商業化應用。

此外，西班牙最大的電力公司Endesa也建立了實驗室，公開徵集對區塊鏈感興趣的參與者，開發能源行業中區塊鏈的應用程序。在杭州同樣啟動了萬向計劃，萬向集團計劃投資2000億人民幣面向全球招募區塊鏈應用場景，其中包括基於區塊鏈技術的電網分散式調控技術、分散式能源對等交易系統以及基於區塊鏈技術的電池全壽命管理系統等實驗項目。

電動汽車充電與共享

電動汽車快充和共享充電樁，目前是區塊鏈技術在能源方面應用最廣、操作性較強的領域。2016年，瑞士銀行、德國電力公司萊茵集團（RWE）與汽車技術公司采埃孚（ZF）合作，為電動汽車創造區塊鏈電子錢包。令車主可以在電力收費，停車收費，甚至高速公路收費在身份驗證和支付過程都能自動完成，而不需第三方來人工確認完成。今年這項解決方案已經被到美國加州初創公司Oxygen Initiative引入，致力在該州推廣。

RWE區塊鏈項目負責人Carsten Stocker亦十分看好無人駕駛電動汽車的區塊鏈技術應用，他曾在世界經濟論壇網站（World Economic Forum）發表未來的共享無人駕駛電動汽車的願景。「用戶身份信息得到認證，當車主不需用車時，將其租出，通過電子形式就車的使用達成協議，再將協議編碼成智能條約，用車完成後，自動向用車人收取費用，向車主支付費用。無人駕駛電動汽車共享服務的車主和用戶間的結算、交易信息將同時更新，從租車到付費這將最大程度地降低交易成本，而這一切操作都沒有第三方參與。」