區(qū)塊鏈在電力行業(yè)的的六大應用場景

2018-10-01 14:29來源://

原標題：區(qū)塊鏈在電力行業(yè)的的六大應用場景

電力行業(yè)，向來是一個中心化監(jiān)管和調配市場供需的行業(yè)，區(qū)塊鏈作為一個帶著“去中心化”光環(huán)的技術，能夠為電力行業(yè)帶來怎樣的變革？本文介紹了電力行業(yè)應用區(qū)塊鏈的六種方式，對電力行業(yè)的區(qū)塊鏈未來做了有意的探索和前瞻。

區(qū)塊鏈技術可以大幅提升電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈價值交換的效率。以下就是電力行業(yè)中新興的6類區(qū)塊鏈應用。

比特幣最近幾個月引起了廣泛關注，但真正值得注意的是支撐比特幣和其他加密貨幣的底層技術——區(qū)域鏈，它有可能給電力行業(yè)帶來突破性革新。電力行業(yè)的先行者們已開始思考他們如何能利用區(qū)塊鏈的同時抵御來自區(qū)塊鏈的威脅。當前電力行業(yè)正處在快速變革期，由于可再生能源的出現(xiàn)以及對分布式能源的研究，能源儲存方式、能源利用效率以及能源數(shù)字化都在加速變遷，區(qū)塊鏈的誕生為計量這些不確定性提供了新的路徑。

區(qū)塊鏈技術可以為支付、銷售、交易和價值分配的復雜網(wǎng)絡提供基礎設施（圖1）。 區(qū)塊鏈技術可以有效幫助提升交易效率，降低交易成本，在電力行業(yè)中，區(qū)塊鏈技術和智能合約有助于幫助消除整個價值鏈中的痛點和摩擦。但由于安全性、可擴展性和治理的問題仍然存在，區(qū)塊鏈技術仍然處于起步階段。

在本文中，我們將介紹電力企業(yè)開始使用這些技術的六種方式，并考慮區(qū)塊鏈在行業(yè)內的發(fā)展前景。

圖1：（圖片內容翻譯如下）

發(fā)電

發(fā)電和供給信息的安全傳輸上鏈，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化、精確化

rec證書的發(fā)放和交易將根據(jù)實際的發(fā)電量自動完成

電力傳輸和配送

通過智能合約進行電力的批發(fā)交易，最大限度的減少對中介機構的依賴

區(qū)塊鏈傳感器和控制器可實現(xiàn)安全的中心化的數(shù)據(jù)管控，并大幅提升電網(wǎng)的供需彈性

終端用戶

用戶和電力公司的實時交互，能夠讓交易流程更加便捷，電力使用更加高效，賬戶的管理更加順暢。在區(qū)塊鏈智能合約的支持下，電力的流轉和快捷支付能夠高效的運轉，點對點的微電網(wǎng)能夠實現(xiàn)自動化運行。

電動汽車通過“智能錢包”與執(zhí)行交易的基礎設施無縫連接

智能家居應用將與電網(wǎng)形成交互，系統(tǒng)化的協(xié)調電力購買和使用，大幅提升電網(wǎng)的運轉效率和應用的使用壽命

發(fā)放和交易可再生能源證書

目前，可再生能源證書（rec）的發(fā)放并不是基于實際發(fā)電量，而是基于對發(fā)電量的估算和預測。使用與智能合約配對的傳感器可以減少不準確性，智能合約將數(shù)據(jù)記錄到區(qū)塊鏈分類賬，并根據(jù)產(chǎn)生的實際能量發(fā)放或交易rec。由于準確的數(shù)據(jù)可以立即在安全分類賬上查看和操作，如此一來，中央機構就無需對數(shù)據(jù)進行核驗，也不需要通過昂貴且準確性不高的方式來估算發(fā)電量。區(qū)塊鏈可以大幅提升交易驗證和數(shù)據(jù)索引的效率，以此降低rec監(jiān)管機構的運行成本。

類似于volt market（由以太坊區(qū)塊鏈智能合約提供支持的能源生產(chǎn)，跟蹤和交易平臺）、太陽能電池板設計公司ideo colab、傳感器制造商filament和交易所運營商納斯達克等正在嘗試允許發(fā)電機和其他設備進行rec的交易。例如：ideo colab已將其功能與納斯達克的linq平臺以及filament的硬件（使用具有區(qū)塊鏈功能的數(shù)字傳感器）集成，并基于發(fā)電量給發(fā)電方發(fā)放相應的rec，從而讓很小的發(fā)電機構也能輕松的進行電力的追蹤、證明和交易。

微電網(wǎng)點對點發(fā)電和配電

區(qū)塊鏈技術相對較低的交易成本使較小的能源生產(chǎn)商能夠出售多余的能源，從而提高競爭和電網(wǎng)運行效率。智能合約有助于實時協(xié)調太陽能電池板和其他發(fā)電裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并自動執(zhí)行售賣交易，使電力能源能夠在網(wǎng)絡中便捷的雙向流通。

例如，紐約州正嘗試重建一個分布式電網(wǎng)，以此來促進電力公司和一些行業(yè)新玩家的合作。

區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司lo3正在使用以太坊技術來進行嘗試，它允許消費者直接從當?shù)仉娏ιa(chǎn)商或現(xiàn)有基礎設施的微電網(wǎng)中購買電力。 由lo3和西門子支持的“布魯克林微電網(wǎng)”工程正在建立這樣一個微電網(wǎng)（圖2）。通過區(qū)塊鏈技術進行電力計量使微電網(wǎng)成員之間的電力交換成為現(xiàn)實，進而無需中心化的機構，也無需搭建昂貴的基礎設施來統(tǒng)一調配電力。會員可以通過移動應用或智能家居系統(tǒng)控制他們的能源使用偏好; 他們的區(qū)塊鏈儀表將根據(jù)預設的成本偏好從太陽能業(yè)主處購買能源。

圖2：（圖片翻譯）

創(chuàng)建由本地生產(chǎn)商提供并由智能合約支持的點對點微電網(wǎng)

1、太陽能的prosumer—即當?shù)靥柲艿纳a(chǎn)者和電力使用者—共同建立一個微電網(wǎng)

2、參與者安裝區(qū)塊鏈智能電表，進而追蹤記錄電力的生產(chǎn)和使用

3、移動端的智能app用以追蹤電力在微電網(wǎng)上的使用和交易

4、prosumer（消費和生產(chǎn)者）在一天特定的時間生產(chǎn)過剩的電力

5、區(qū)塊鏈電表將過剩的電力匹配給微電網(wǎng)上特定的消費節(jié)點，根據(jù)用戶消費偏好自動生成智能合約

6、所有的交易都永久和準確的記錄在區(qū)塊鏈賬本上，并能夠通過手機app便捷查閱

對電力行業(yè)潛在的影響

1、有更低的行業(yè)準入門檻，小的電力生產(chǎn)者可以便捷的售賣他們生產(chǎn)過剩的電力

2、基于實時供需進行調配的，更高效的電力分配機制

3、電力供給更加多元化，電網(wǎng)供需擁有更大的彈性

4、中心化交易機構和交易公證機構的功能將萎縮

為欠發(fā)達市場提供電力

世界上許多地區(qū)的能源供應有限。區(qū)塊鏈技術、智能融資體系、移動應用和數(shù)字傳感器相結合，可以幫助在這些地區(qū)以小型離散數(shù)據(jù)包的形式分配能源，并使太陽能發(fā)電設備的當?shù)厮姓吣軌蛳蜞従映鍪垭娏?。太陽能發(fā)電設備的所有者可以使用信用貸款安裝一個區(qū)塊鏈技術驅動的太陽能電池板，并使用手機分期支付硬件的最低費用。

一旦為太陽能裝置買了單，業(yè)主就可以在需要能源時向附近的消費者出售小的，離散量的太陽能。電力購買和支付都可以通過移動端進行。在電纜、傳統(tǒng)信貸機構以及中心化的電力機構等基礎設施不完善的地方，區(qū)塊鏈和移動微支付相關的這類較輕的固定基礎設施網(wǎng)絡能夠快速成長。

在一項開創(chuàng)性的社會倡議中，眾籌平臺usizo連接了南非一些資金緊缺的學校的區(qū)塊鏈智能電表，捐贈者可以通過這一渠道便捷的幫助學校繳納電費。區(qū)塊鏈的支付則可以確保每筆捐贈的100％用于捐贈者的預期目標。

類似的方法可用于為新的或服務不足的市場提供電力。m-payg是一家丹麥公司，為發(fā)展中市場的貧困線以下的人們提供預付太陽能系統(tǒng)的渠道，并正在領導一個為烏干達最大的難民營通電的項目。

對于電力行業(yè)而言，越來越多具有電力接入能力的個人和越來越多的微電網(wǎng)加入支持主電網(wǎng)基礎設施的行列。小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的所有者可以獲得新的收入來源。

實時交易平衡供需

隨著太陽能和風能規(guī)模的擴大，電力市場越來越難以平衡供需。 電力供應曾經(jīng)主要由“隨叫隨到”的可調度的能源提供，例如煤和天然氣發(fā)電。在很多電力市場中，電力隨著風和陽光的條件發(fā)生變化，這就產(chǎn)生了市場供給的不平衡。

為了解決這一問題，要么調整電力需求以匹配電力供給，要么就準備好備用的電力生產(chǎn)來源以在電力供應不足的時候快速響應，做好補充。

北歐輸電系統(tǒng)運營商tennet已在德國和荷蘭啟動試點，利用區(qū)塊鏈技術為電網(wǎng)提供這種靈活性服務。tennet的試點項目將電動汽車和家用電池等存儲資產(chǎn)整合到電力市場中。

總部位于英國的electron正在利用區(qū)塊鏈開發(fā)一個靈活性電力供給平臺，通過實現(xiàn)實時交易來平衡電力供需。由于電力市場參與的開放性，這種平臺被稱為“能源ebay”。該交易平臺將通過交易補償?shù)男问酱碳はM者調整其能源消耗習慣，鼓勵在高可再生電力供應充足期間的電力消費，同時鼓勵在低供應期間降低消費，電力生產(chǎn)方和電力存儲供應商可以進行交易來響應實時的價格信號。

靈活性市場催生了一個資產(chǎn)登記和交易平臺，這也是electron過去兩年來一只在研發(fā)的平臺。在這個登記交易平臺中，沒有任何中介機構，所有類型的資產(chǎn)都能夠在平臺上之直接進行價值交換。

實時管理基礎設施

基于傳感器傳送數(shù)據(jù)的安全性和實時性，區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)對電力行業(yè)基礎設施的更有效監(jiān)控和維護。如果檢測到異常，設備的維護和相關費用的支付可以通過智能終端快捷的完成，響應時間能夠大大縮短。由于數(shù)據(jù)僅可用于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的節(jié)點，因此數(shù)據(jù)安全性得以保障。區(qū)塊鏈再次為當前的數(shù)字試點增加了一層安全性和協(xié)調性，可以在硬件供應商、電力行業(yè)維護和應急響應團隊之間實現(xiàn)快速、準確的數(shù)據(jù)收集和流轉。

連接電動車充電站

在運輸行業(yè)里，區(qū)塊鏈可以為電動車輛（ev）充電提供協(xié)調服務。區(qū)塊鏈在充電站的能源支付，查看充電網(wǎng)絡的地圖，根據(jù)用戶偏好和實時定價數(shù)據(jù)推薦優(yōu)選方案等方面有突出貢獻。 如果在該地區(qū)建立區(qū)塊鏈微電網(wǎng)，每個電站的電價可以由電網(wǎng)和住宅電力供應商共同建立。司機可以使用區(qū)塊鏈錢包安全地即時付款。

通過促進更大、更高效的充電網(wǎng)絡，區(qū)塊鏈可以大力推動電動汽車的普及。區(qū)塊鏈自動協(xié)調充電網(wǎng)絡，顯示附近的充電站所在位置以及其使用方式（圖3）。 智能合約可以保證自動、安全、點對點的便捷支付。 在德國，share＆charge是一款基于以太坊技術的應用程序，可將電動汽車與可用的住宅和商業(yè)充電站連接起來并方便付款。 該技術還在加利福尼亞州使用emotorwerks的juicebox ev充電器進行了試點。

圖3：（圖片翻譯）

連接電動汽車與附近的充電站來優(yōu)化定價

1、無論是公有的還是私有的充電站，都將他們的電站連接到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中

2、電站的擁有者設定充電設備的可用性和價格偏好，并將充電設備連接到網(wǎng)絡中以供使用

3、潛在用戶可以通過地圖看到加電站的分布，并查看他們的評級

4、充電者通過區(qū)塊鏈賬本完成電費快速安全的支付

對電力行業(yè)潛在的影響

1、更大、更高效的充電站網(wǎng)絡

2、電動汽車充電便捷性大幅提高，電動汽車的使用將更快普及

3、動態(tài)協(xié)調電力供給和需求，有助于幫助平峰補谷，靈猴解決電力定價的問題

未來是不確定的，但總有人先行一步

對于電力行業(yè)來說，區(qū)塊鏈是一把雙刃劍。新的挑戰(zhàn)者可以使用區(qū)塊鏈取代現(xiàn)有企業(yè)，但明智地使用區(qū)塊鏈的現(xiàn)有企業(yè)可以實現(xiàn)實質性的利益。通過將區(qū)塊鏈應用于其龐大的數(shù)據(jù)存儲，電力行業(yè)公司可以從更加協(xié)調的市場、更智能的硬件和更廣泛的電氣化中解鎖新的收入來源。所有這些活動都將取決于能否解決一些可能阻止區(qū)塊鏈技術大規(guī)模使用的問題。

許多電力行業(yè)公司已經(jīng)開始評估區(qū)塊鏈技術的潛力，以提高內部和整個行業(yè)的效率。有些人則更進一步，在交易，分銷和數(shù)據(jù)管理等領域啟動了試點。 歐洲已成為區(qū)塊鏈創(chuàng)新的領先地區(qū)，一些公司已經(jīng)推出了一系列舉措。rwe正在試行基于智能合約的電動汽車充電站網(wǎng)絡，而vattenfall已經(jīng)啟動了一個試點點對點能源交易網(wǎng)絡。

在亞洲，能源經(jīng)理和電力營銷公司eneres正在與會津實驗室合作，建立一個點對點網(wǎng)絡。而美國電力行業(yè)的發(fā)展往往是由這個行業(yè)參與者之外的人（如能源部）發(fā)起并引領的。

區(qū)塊鏈實現(xiàn)了“無信任”交易，這些交易由不可篡改的算法統(tǒng)治，并且沒有中間人、政府和行業(yè)監(jiān)管機構。雖然基于該技術的市場尚未達成一致的規(guī)則，但標準制定的工作正在加速。 例如，由全球24家分支機構組成的能源網(wǎng)絡基金會（ewf）正在與監(jiān)管機構和技術提供商合作，以促進技術和監(jiān)管方面的進步。

ewf的目標是支持開發(fā)并創(chuàng)建具有通用標準和能源行業(yè)特定功能的開源區(qū)塊鏈。此外，能源專用論壇，如中國萬向區(qū)塊鏈實驗室和endesa區(qū)塊鏈實驗室正在舉辦峰會和挑戰(zhàn)賽，旨在幫助標準化流程和解決方案的落地。

即使在商業(yè)試點的初始階段，區(qū)塊鏈技術也有明顯的潛力來化解當前的僵局，從而改變電力行業(yè)。同樣明確的是，一些人必然會從中受益，有些人將看到他們的商業(yè)模式發(fā)生改變，而剩下的人可能會被淘汰出局。

這些人可能是消費者，也可能是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的所有者，甚至是微電網(wǎng)參與者，電動車輛所有者以及能源使用涉及物聯(lián)網(wǎng)的其他人。電力行業(yè)和設備以及設備制造商會看到他們的角色發(fā)生變化，而對交易所，信息提供商和管理員的影響可能更具破壞性，因為它們會被自動化流程所取代。

隨著技術競爭的形成，電力行業(yè)參與者應該有各種各樣的機會。對于那些采取中期觀點的公司而言，現(xiàn)在就得采取行動，并制定應對區(qū)塊鏈的戰(zhàn)略工具。 電力行業(yè)應考慮如何創(chuàng)造競爭優(yōu)勢或降低風險。參與區(qū)塊鏈聯(lián)盟開發(fā)并了解技術風險與機遇的電力公司將能更好的把握機遇。

作者介紹：

kimberly henderson：麥肯錫芝加哥辦事處的合伙人

emily knoll：底特律辦事處的顧問

matt rogers：舊金山辦事處的高級合伙人

責任編輯：

聲明：該文觀點僅代表作者本人，搜狐號系信息發(fā)布平臺，搜狐僅提供信息存儲空間服務。

閱讀 ()