區(qū)塊鏈可以幫助革新能源生產(chǎn)嗎

能源行業(yè)的一場革命即將來臨。Blockchain是一個(gè)開放的分布式分類帳系統(tǒng)，可以在加密數(shù)據(jù)庫上創(chuàng)建和更新記錄，該數(shù)據(jù)庫可供網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶使用。再也不僅僅是可再生風(fēng)能和太陽能生產(chǎn)商的夢想 - 傳統(tǒng)化石燃料能源的大型傳統(tǒng)生產(chǎn)商正在爭先恐后地成為Blockchain推動(dòng)的交易網(wǎng)絡(luò)的一部分。它是如何工作的，它意味著什么?這是一個(gè)例子：

你正在旅行。你早早就開始了，決定停下來喝咖啡。你在下一個(gè)出口下車并開車到充電站。插上電動(dòng)汽車后，您可以前往咖啡廳享用咖啡。與此同時(shí)，您的汽車已經(jīng)與充電站進(jìn)行了通信，并告訴您要去哪里。他們一起決定你需要一個(gè)完整的電池供你的旅程和快速充電器泵10千瓦時(shí)(kWh)的電力到你的車等待你的摩卡拿鐵冷卻。充電站會(huì)自動(dòng)從您的賬戶中扣除10千瓦時(shí)的令牌。

這些價(jià)值10千瓦時(shí)的代幣來自你投資去年剛剛上線的西班牙太陽能發(fā)電設(shè)施所產(chǎn)生的利潤。對太陽能設(shè)施的投資部分來自上周從澳大利亞100兆瓦時(shí)巨大鋰離子電池的電力銷售回到電網(wǎng)的利潤，部分來自屋頂太陽能銷售的數(shù)百千瓦時(shí)的額外能源。幾個(gè)月前在你家的陣列。一些額外的家庭能源也用于購買愛沙尼亞正在建設(shè)的風(fēng)電場的未來能源。如果沒有您和他人對未來可再生能源的投資所提供的融資，這是一個(gè)不可能實(shí)現(xiàn)的設(shè)施。

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根據(jù)技術(shù)的狂熱愛好者(并且有很多)，由于Blockchain，所有這些都將在不久的將來實(shí)現(xiàn)。如果您聽說過Blockchain，很可能是因?yàn)榉Q為比特幣的加密貨幣。替代支付系統(tǒng)始于2009年，取消了發(fā)行貨幣，轉(zhuǎn)讓資產(chǎn)所有權(quán)和確認(rèn)交易的中央機(jī)構(gòu)。比特幣使用Blockchain的開放和分布式分類帳作為創(chuàng)建和更新記錄的方式。Blockchain不是由中央銀行記錄的交易，而是將記錄放入加密數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫可供網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶使用。

在區(qū)塊鏈中，每個(gè)交易都鏈接到它之前的交易(這是“鏈”來自的地方)，并且記錄不能被更改，只能添加到。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)并將分類帳信息轉(zhuǎn)發(fā)給所有其他節(jié)點(diǎn)，這使得幾乎不可能更改或破壞分類帳數(shù)據(jù)。

所以，回到我們在咖啡館的站點(diǎn)。阻礙可再生能源信貸和財(cái)富無縫轉(zhuǎn)變的因素是銀行，會(huì)計(jì)師，律師等中介機(jī)構(gòu)以及東道國政府有關(guān)能源和商業(yè)的法規(guī)。這是區(qū)塊鏈的承諾 - 通過允許組織，機(jī)器和公司通過安全，開放和分布式的互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)自由交互，它有可能切斷中介的基礎(chǔ)設(shè)施。沒有監(jiān)管和管理層次的分類賬增加了成本并減緩了交易過程。

電力系統(tǒng)是集中的和高度監(jiān)管的。這對可再生能源尤其明顯。Rocky Mountain Institute(RMI)的助理Sam Hartnett解釋了這個(gè)問題：“今天美國和其他地區(qū)的市場往往因其結(jié)構(gòu)和監(jiān)管疏忽而變化。他們通常專注于大規(guī)模的買家和賣家以兆瓦時(shí)為單位發(fā)行證書。

“在這個(gè)過程中，你有不同的權(quán)力和中介，你必須有人負(fù)責(zé)注冊這些資產(chǎn)，核實(shí)它們實(shí)際上是可再生的，測量它們的生產(chǎn)，創(chuàng)造這些證書。許多買家不直接處理特定的發(fā)電資產(chǎn)相反，他們正在通過經(jīng)紀(jì)人或中介機(jī)構(gòu)。有不同的權(quán)威機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)報(bào)告和核實(shí)，并防止重復(fù)計(jì)算等事項(xiàng)，并確保一旦您申請退款并且不再可以交易或出售或哈特內(nèi)特告訴稱，這將使房主的屋頂太陽能電池陣列處于劣勢，因?yàn)樗鼘⒍嘤嗟奶柲艹鍪劢o配電網(wǎng)或與鄰居進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)交易。設(shè)計(jì)新聞。

監(jiān)管環(huán)境還取決于您所居住的州。在受監(jiān)管的市場中，垂直整合的壟斷能源公用事業(yè)控制著市場的各個(gè)方面，并受到公共監(jiān)管機(jī)構(gòu)的監(jiān)督。在放松管制的市場中，發(fā)電廠，輸電線路等在批發(fā)市場銷售電力，零售能源供應(yīng)購買能源并將其轉(zhuǎn)售給消費(fèi)者。放松管制的市場允許來自各種獨(dú)立電力生產(chǎn)商的競爭。

正在進(jìn)行的工作

RMI是能源網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(EWF)的聯(lián)合創(chuàng)始人之一，該基金會(huì)是一家在瑞士注冊成立的獨(dú)立非營利組織，于2017年初正式啟動(dòng)。它與一家名為Grid Singularity的區(qū)塊鏈公司共同創(chuàng)辦。

“我們認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N非常有前途的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)RMI長期以來對分布式和大部分可再生能源系統(tǒng)的許多想法，”RMI的Harnett表示。“在短期內(nèi)，我們認(rèn)為我們認(rèn)為對現(xiàn)有市場立即有價(jià)值的技術(shù)有很多非常具體的應(yīng)用。我們與來自世界各地的20多家公用事業(yè)公司，電網(wǎng)運(yùn)營商和其他能源公司合作，探索區(qū)塊鏈的一些最有前途的用例，然后開發(fā)應(yīng)用程序和商業(yè)項(xiàng)目，以利用該技術(shù)解決當(dāng)前業(yè)務(wù)中的現(xiàn)有挑戰(zhàn)為這些能源公司塑造或?qū)ふ倚碌臋C(jī)會(huì)，“他補(bǔ)充道。

設(shè)計(jì)新聞與巴黎的IHS Markit辦公室聯(lián)系，其中對能源部門的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)進(jìn)行了一年多。“我們正在尋找全球，但大多數(shù)申請都在歐洲，美國和澳大利亞，”IHS Markit高級助理Gael Hankus說。“所有問題都圍繞著協(xié)調(diào)歐洲國家和美國各州之間的法規(guī)，以便區(qū)塊鏈真正成為一般的電子或能源對等交換的游戲規(guī)則改變者，”漢克斯說。他補(bǔ)充說：“監(jiān)管實(shí)際上正在減緩區(qū)塊鏈的擴(kuò)張或擴(kuò)大技術(shù)的規(guī)模。”

證明有效性?

區(qū)塊鏈對能源部門有很大的希望。“它的價(jià)值在于能夠建立一個(gè)完全分散的，加密安全的計(jì)算環(huán)境來運(yùn)行應(yīng)用程序和管理數(shù)據(jù)，并使不相識或相互信任的所有類型的各方能夠訪問這些數(shù)據(jù)。RMI的Hartnett表示，你擁有內(nèi)置于網(wǎng)絡(luò)中的固有彈性，其中沒有單點(diǎn)故障，沒有單一的攻擊向量。

驗(yàn)證Blockchain上發(fā)生的事務(wù)取決于已設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)類型。公共區(qū)塊鏈允許任何擁有計(jì)算機(jī)(“礦工”)的人驗(yàn)證交易。然而，驗(yàn)證交易的計(jì)算機(jī)必須解決一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，這些問題可能需要大量的計(jì)算能力并消耗大量的電能。在驗(yàn)證事務(wù)之前，其他計(jì)算機(jī)還需要額外的時(shí)間和電能來檢查解決方案，這導(dǎo)致可伸縮性問題。這種類型的驗(yàn)證稱為“工作證明”，由比特幣等加密貨幣使用。通過解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法和將比特幣用于非法目的來“挖掘”比特幣所需的非凡能源消耗已經(jīng)證明了與公共區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一些問題。

還可以設(shè)置專用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，參與者或節(jié)點(diǎn)都已知并已建立并且能夠驗(yàn)證交易。這需要更少的計(jì)算能力和能量消耗，并且對于彼此都知道的有限數(shù)量的參與者來說是正確的解決方案。私有網(wǎng)絡(luò)上的驗(yàn)證通常是通過“授權(quán)證明”，因?yàn)樗接谐蓡T節(jié)點(diǎn)應(yīng)該保證區(qū)塊鏈的安全。

權(quán)限區(qū)塊鏈通常通過權(quán)威證明進(jìn)行驗(yàn)證，并且可以選擇一些可以驗(yàn)證交易的授權(quán)人。授權(quán)人可以通過“證明賭注”來選擇，其中可以購買令牌，其表示對區(qū)塊鏈的投資。能源網(wǎng)絡(luò)往往是許可區(qū)塊鏈，因?yàn)樗鼈兊陌踩院万?yàn)證的低能耗要求。能源網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(EWF)是一個(gè)使用權(quán)威證明的權(quán)限區(qū)塊鏈 - 只有一些節(jié)點(diǎn)能夠?qū)灰走M(jìn)行身份驗(yàn)證。您可以成為EWF用戶并仍然參與能源交易，而其他授權(quán)節(jié)點(diǎn)將以少量交易費(fèi)用進(jìn)行驗(yàn)證。

能量促成器

可再生能源部門將從區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的使用中受益最多。“今天，Blockchain是最適合最終用戶或消費(fèi)者參與分布式發(fā)電供應(yīng)的技術(shù)，”IHS Markit Paris辦事處的助理El Mehdi Basslim解釋道。“區(qū)塊鏈能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)的原因是降低了交易價(jià)格。由于區(qū)塊鏈不需要第三方干預(yù)來處理購買要素之間的財(cái)務(wù)結(jié)算，因此交易成本足夠低，可以在參與者之間進(jìn)行少量能源交易，“Basslim告訴設(shè)計(jì)新聞。

“區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)推動(dòng)因素，它可以促進(jìn)分布式發(fā)電在網(wǎng)格上的集成。區(qū)塊鏈不是自己的終結(jié)。它顯然需要依靠立法變革或技術(shù)開發(fā)，如物聯(lián)網(wǎng)，機(jī)器學(xué)習(xí)或能源部門的數(shù)字化，以真正改變我們生產(chǎn)，運(yùn)輸和消耗能源的方式，“IHS Markit的Hankus補(bǔ)充道。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以通過多種方式用于增強(qiáng)能源網(wǎng)格。RMI的Harnett表示：“我們從200多個(gè)應(yīng)用程序的長篇清單開始，通過與我們的關(guān)聯(lián)公司的一些合作，我們將該列表縮小到四個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，以便我們最初關(guān)注。”“這些是原產(chǎn)地證書，或可再生能源信用，因?yàn)樗鼈冊诿绹Ｒ?，公用事業(yè)計(jì)費(fèi)和交互能源，我們指的是網(wǎng)格或網(wǎng)絡(luò)中的分布式設(shè)備參與雙向通信，從而制定基于的運(yùn)營決策值。我們也將電動(dòng)汽車充電和車對電視作為重點(diǎn)領(lǐng)域。“

通過RMI，EWF正在構(gòu)建一個(gè)他們稱之為“Origin”的開源應(yīng)用程序。它專門用于證書發(fā)行，交易和鏈上跟蹤。“我們認(rèn)為它是Blockchain的第一個(gè)殺手級應(yīng)用程序之一，你們有很多不同的參與方，需要訪問一組共同的事實(shí)，有許多后臺功能和與發(fā)布有關(guān)的行政負(fù)擔(dān)，交易跟蹤，這增加了交易成本。對于參與這個(gè)市場有什么意義，作為買方和賣方都有一種較低的界限。所以我們看到的是，可再生能源采購在今天真正由大公司主導(dǎo)，“哈特內(nèi)特說。

“Blockchain利用了我們今天擁有的所有技術(shù)。從物聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器學(xué)習(xí)，因?yàn)樗峁┝丝梢暂p松連接到智能電表的分類賬，所有東西都可以存儲(chǔ)在同一個(gè)區(qū)塊鏈上，不同的玩家可以訪問這些數(shù)據(jù)，也可以獲得不同的能量流參與者，“Basslim在巴黎說。

Blockchain多久會(huì)對能源系統(tǒng)產(chǎn)生影響?來自RMI的Hartnett希望追求低調(diào)的成果：“你可以想象，在一兩年內(nèi)，所有批發(fā)交易都可以在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。”之后，可再生能源證書和其他點(diǎn)對點(diǎn)能源交易應(yīng)該可以進(jìn)行大規(guī)模的。“我們與Blockchain的關(guān)系就像在1995年看手機(jī)一樣，并且想到你知道什么是手機(jī)，”Hartnett解釋道。“整個(gè)技術(shù)在過去一年里真正進(jìn)入了意識或日常生活中。