能源互聯(lián)是當前能源發(fā)展的一個重要趨勢，倡導冷、熱、電、氣等多種能源的協(xié)調(diào)互補與綜合利用。但是，多種能源間的耦合互補，不可避免地會增加能量管理的難度，故在能源互聯(lián)網(wǎng)中對能源管理通常采用“分布自治，集中協(xié)調(diào)”的思路。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，強調(diào)開放共享、多元用戶參與等理念，工業(yè)界和學術界逐漸意識到，能源互聯(lián)網(wǎng)的一些相關理念、思路與區(qū)塊鏈技術相吻合。

區(qū)塊鏈技術是一種將分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點(p2p)傳輸、共識機制、加密算法等新型計算機技術進行深度應用的公開透明、去中心化的數(shù)據(jù)庫技術，最早被用于比特幣領域。由于其存在 去中心化、開放、智能等優(yōu)點，受到國內(nèi)外越來越多的學者們的關注與研究并應用在能源領域。目前，許多研究人員結合不同的場景、目標對能源區(qū)塊鏈進行了一系列理論研究與實踐工作。在相關政府、科研機構、初創(chuàng)公司的支持下，國外開展了能源區(qū)塊鏈示范工程建設，例如：歐盟第七框架計劃、澳大利亞首屆智慧城市和郊區(qū)計劃等都對能源區(qū)塊鏈項目進行了資助與支持。

目前，已有一些能源區(qū)塊鏈項目實現(xiàn)落地與運行。本文對國內(nèi)外能源區(qū)塊鏈的應用工程進行總結，分析了能源區(qū)塊鏈應用工程的實踐經(jīng)驗，并對中國能源區(qū)塊鏈的發(fā)展建設提出了相關建議。

能源區(qū)塊鏈的概念與特點

目前，學術界對能源區(qū)塊鏈尚未形成統(tǒng)一的定義。但一般而言，能源區(qū)塊鏈是指區(qū)塊鏈技術在能源領域的應用。具體為：電力、石油、天然氣、供冷， 以及供熱等各能源子系統(tǒng)節(jié)點，利用有序鏈接的加密區(qū)塊來驗證并存儲相關能源交易數(shù)據(jù)信息，使用共識機制進行分布決策及維護全網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致性， 利用智能合約自動完成有關數(shù)據(jù)信息的傳遞、相互驗證或執(zhí)行的革命性的去中心化能源互聯(lián)的數(shù)據(jù)結構。能源區(qū)塊鏈示意如圖1所示。

能源區(qū)塊鏈也具有一般區(qū)塊鏈的4個主要通用特點：①去中心化，能源區(qū)塊鏈技術基于p2p結構， 不存在中心節(jié)點。數(shù)據(jù)在多個節(jié)點間相互備份，數(shù)據(jù)冗余度較高，數(shù)據(jù)存儲的可靠性和魯棒性較高;②透明化，整個能源區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運行規(guī)則是公開 透明的，所有的數(shù)據(jù)信息也公開;③系統(tǒng)自治性，能源區(qū)塊鏈通過共識算法、智能合約等手段保障系統(tǒng)無需第三方信任擔保和監(jiān)督，也能完成系統(tǒng)的自動運行和運轉;④可追溯性，區(qū)塊鏈通過對全網(wǎng)各個節(jié)點加蓋時間戳，交易信息傳遞路徑通過完整的鏈式形式實現(xiàn)記錄與追蹤，交易信息無法被篡改。

區(qū)塊鏈的去中心化、開放透明等特點契合了能源發(fā)展的趨勢。目前，區(qū)塊鏈技術主要應用于分布式電力交易、綠色清潔電力認證及交易、電動汽車充電及充電樁共享等領域，大多數(shù)國家都在積極推動這些行業(yè)的發(fā)展，但這些領域普遍存在著交易雙方間相對缺乏信任的現(xiàn)象，往往需要第三方或傳統(tǒng)中心化的管理機構進行信任擔保。而區(qū)塊鏈技術可以增加交易雙方的信任度，無需通過第三方進行信任擔保，減少中間機構與中間費用。

國外應用工程概況

美國紐約布魯克林微網(wǎng)項目

美國是全球能源區(qū)塊鏈技術開發(fā)與應用實施活躍的國家之一，其較為先進的科技水平、較好的融資環(huán)境等條件均為能源區(qū)塊鏈的技術研發(fā)與商業(yè)應用提供了較好的條件。 美國紐約布魯克林社區(qū)的Tansactive Grid項目是世界上最早投入實踐的能源區(qū)塊鏈項目。該項目由美國新創(chuàng)能源公司 LO3與區(qū)塊鏈技術研發(fā)商Consensys共同開發(fā)。該項目示意圖如圖2所示。

在該項目中，共有10個家庭參與。其中，5家安裝了屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，為供電家庭;另外5家為購電家庭。整個項目采用P2P的直接能源交易，無需經(jīng)過第三方的電力運營商。智能電表底層應用集成了基于以太坊區(qū)塊鏈智能合約功能，可對用戶的發(fā)電、用電以及交易電量等信息進行采集，并將數(shù)據(jù)同步上傳至公共區(qū)塊鏈網(wǎng)絡平臺上。智能電表記錄的發(fā)電量數(shù)據(jù)，可以為區(qū)塊鏈技術平臺創(chuàng)建代幣，代表供電家庭屋頂光伏的剩余電量。這些代幣就代表著屋頂光伏發(fā)出清潔電能的總量，虛擬代幣可通過區(qū)塊鏈智能錢包進行交易。

通過該項目，社區(qū)內(nèi)的居民可以節(jié)省購電費用， 而且配置屋頂光伏的居民用戶可以將剩余電量直接出售給用戶，獲得收益。布魯克林微網(wǎng)項目對美國以及全球的能源區(qū)塊鏈項目起到了示范作用，推動了相關P2P分布式電力交易的發(fā)展。但是，布魯克林微網(wǎng)項目的試驗規(guī)模較小，總共只有10個參與用 戶，只是證明了小規(guī)模微電網(wǎng)進行分散電力交易的 可實施性，但對于較大規(guī)模的微電網(wǎng)還需進行下一步驗證。此外，由于紐約市不允許個人直接參與電力交易，布魯克林微電網(wǎng)項目曾一度被叫停，能源區(qū)塊鏈項目對政策的依賴性極高。

歐盟Scanergy項目

根據(jù)歐盟“2050能源路線圖”，歐盟將在2050年減少80%的溫室氣體排放。能源區(qū)塊鏈技術可支撐分布式能源的p2p直接交易，所發(fā)電能無需遠距離及升降壓傳輸，交易不必通過傳統(tǒng)中心化、集中式的模式，可促使能源就地消納，降低長距離輸電 造成的線路損耗，提高能源效率，Scanergy項目是受到歐盟第七框架計劃資助項目之一。Scanergy項目同樣基于以太坊的智能合約通用平臺。其整體示意圖如圖3所示。電能生產(chǎn)者向配電網(wǎng)輸入、售出綠色電能時，配網(wǎng)運營商會進行確認，確認成功后智能合約將會生成相應的虛擬代幣(NRGcoin)并將代幣提供給綠色電能生產(chǎn)方。當購 電方期望購買綠色清潔能源時，需使用NRGcoin支 付?？墒褂脷W元、美元等貨幣在外部交易市場購買 NRGcoin，1kW·h的綠色電力被規(guī)定永久等價 1個 NRGcoin。

該項目具有的優(yōu)勢：①交易簡單，可激勵用戶參與電力市場;②清潔電力價格被控制在合理的區(qū)間內(nèi)，不會使得市場交易過于混亂;③電力交易采用虛擬代幣，具有可信任性;④各方均可獲益。

不可更改的區(qū)塊鏈智能合約消除了綠色能源生產(chǎn)者對市場政策變更的擔心，為消費者提供更加優(yōu)惠的綠色能源， 無論外部電價如何上漲，原先低價購買的NRGcoin仍然可以購買1kW·h的能源，降低政府對可再生能源的扶持補貼成本。對電網(wǎng)運營商而言，可降低電網(wǎng)峰值負荷，延緩電網(wǎng)升級改造費用。盡管歐盟Scanergy項目具備許多優(yōu)勢，但仍存在一些不足之處：目前，監(jiān)管政策尚不明確，阻礙了大眾對能源區(qū)塊鏈項目的接納。此外，該項目的經(jīng)濟模型、交易安全、數(shù)據(jù)隱私等方面亟需完善。

德國電動汽車Share&Charge項目

目前，德國正在大力推行能源轉型，推廣電動汽車的使用并考慮禁售燃油汽車。然而，充電設施數(shù)量不足、充電交易不透明、各家充電公司支付協(xié)議和支付方式不統(tǒng)一等因素制約著電動汽車的發(fā)展。共享充電樁被認為是區(qū)塊鏈技術最適用能源方面的領域之一。德國Share&Charge項目是將區(qū)塊鏈技術應用在共享充電樁領域的項目之一，其整體示意如圖4所示。

私人和商業(yè)充電站可以在Share&Charge平臺上將充電樁進行共享出租，并可以設置充電價格、費率等信息。當電動汽車需要充電時，車主通過手機軟件搜索附近的共享充電樁并可查看相關電價信 息。充電時，通過智能插座與共享充電樁進行連接 并使用手機進行確認，同時，可查看充電數(shù)據(jù)、交易記錄等信息。

該項目基本工作原理是通過區(qū)塊鏈技術的分布式記賬實現(xiàn)交易雙方的計費透明化，增進交易雙方信任。該項目可激勵私人充電樁進行共享，增加充電樁的使用率，解決電動汽車充電難的問題，促進電動汽車的發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排與能源轉型。該技術 已被推廣至美國加利福尼亞州。但目前該項目的發(fā)展也受到一些現(xiàn)實條件的制約，例如：監(jiān)管法規(guī)和手段不明確，如何在不影響用戶體驗的條件下對用戶的區(qū)塊鏈私人密鑰進行安全維護等問題。

澳大利亞弗里曼特爾項目

澳大利亞的風能、太陽能資源非常豐富。近些 年澳大利亞政府正在大力支持發(fā)展可再生能源，并 通過可再生能源目標(RET)法案，提出到2020年實現(xiàn)20%的電力來自可再生能源。目前，澳大利亞的屋頂光伏普及率為15%，居世界首位。豐富的分布式屋頂光伏資源和政府的政策支持為電力分布式交易創(chuàng)造了有益條件。

目前，弗里曼特爾項目得到了來自澳大利亞政府的大量資助、高校的科研支撐與傳統(tǒng)電網(wǎng)運營商的支持。該項目旨在評估區(qū)塊鏈技術與大數(shù)據(jù)分析技術在分布式的能源系統(tǒng)以及水循環(huán)系統(tǒng)的作用， 探索將這些新興信息技術與原有基礎設施和可再生 能源發(fā)電設備等設備進行深度融合的機制，從而實現(xiàn)未來零碳綠色智慧城市的目標。在該項目中，為了達到節(jié)約用水的目的，對雨水進行收集并對廢水進行處理。采用先進智能計量設施對電量、水量等信息進行采集，并運用大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)水資源和電 力資源的管理優(yōu)化，提高資源利用率。光伏電站、電池儲能、電動汽車、商業(yè)大樓屋頂光伏、居民用戶等可以通過基于區(qū)塊鏈的P2P的電力交易系統(tǒng)進行電力交易，無需通過第三方。該項目整體構成示意如圖5所示。

該項目不僅將分布式電力交易考慮入內(nèi)，而且將區(qū)塊鏈技術應用于水資源管理與交易方面。區(qū)塊鏈透明化的特點可以幫助消費者合理制定售用電、 售用水的方案，避免當?shù)厮畡展芾聿块T篡改水量交易信息的行為。由于該項目尚在建設試行階段，其有效性與不足之處尚需進一步觀察。

非洲Sun Exchange項目

非洲光照資源非常充足，適合發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以解決非洲電力匱乏的問題，有助于非洲節(jié)能減排。長期以來，非洲經(jīng)濟發(fā)展嚴重滯后于世界平均水平，且非洲的金融業(yè)發(fā)展不發(fā)達，信用體系不成熟，導致非洲光伏初建投資資金問題難以得到解決。目前，在撒哈拉沙漠以南，仍然有6.2億人口難以用 上電。

Sun Exchange項目旨在借助區(qū)塊鏈平臺面向全球進行眾籌光伏初建資金并將安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng)租賃給非洲當?shù)貦C構(學校、自然保護區(qū)等)以及工廠，提供相應收益給投資者。目前，Sun Exchange項目已經(jīng)在南非成功啟動5個項目的開發(fā)與運營。Sun Exchange項目將購買太陽能發(fā)電 設備的資金劃分成若干份solar cell，任何投資者均可進行通過Sun Exchange區(qū)塊鏈平臺注冊購買一 定數(shù)量的solar cell對非洲的光伏發(fā)電設備進行資 助并租賃給學校等單位，每年可獲得約10%的年投資回報率。該項目整體示意圖如圖6所示。

該項目本質(zhì)上是一個光伏設備眾籌項目，借助區(qū)塊鏈平臺募集外部資金，以幫助非洲國家建設的 光伏項目。目前已成功募集到5個光伏項目資金。但該項目與能源的分布式交易、優(yōu)化運行等方面關聯(lián)度相對較少。

菲律賓德拉薩大學項目

菲律賓處于熱帶雨林氣候，降雨較多，經(jīng)常遭受洪澇災害。菲律賓電網(wǎng)等基礎設施較為薄弱，電網(wǎng)容易因強降雨導致大范圍停電。因此，菲律賓青睞發(fā)展分布式供電的微電網(wǎng)，增強供電可靠性。

菲律賓德拉薩大學項目相當于一個小型的去中心化能源管理與交易系統(tǒng)。該項目以德拉薩大學內(nèi)的校園微電網(wǎng)項目為基礎，包括3個樓宇負荷和1個光伏發(fā)電系統(tǒng)。區(qū)塊鏈的去中心化特點可以支持不同樓宇間的用戶進行p2p電力直接交易，保證樓宇的電力供需平衡。用戶可通過基于量子鏈的移動客戶端設備平臺對光伏發(fā)電進行競價，報價最高者將獲得清潔能源的使用權。智能電表會對樓宇的電量交易進行記錄，利用區(qū)塊鏈實行分布式記賬的特點，保障交易數(shù)據(jù)存儲的安全性和可靠性。該項目整體示意圖如附錄A圖A1所示。

該項目預期在全壽命周期內(nèi)為菲律賓德拉薩大學節(jié)約180萬菲律賓比索的電費，推動該校的用電清潔化。但項目的規(guī)模較小且處于試驗階段，只有3棟大樓采用競標的方式獲取校園微電網(wǎng)內(nèi)清潔電力使用權。當參與用戶較多，微電網(wǎng)規(guī)模較大時，網(wǎng)絡傳輸延遲和數(shù)據(jù)存儲量會相應增加，其可實施性需要進一步研究與探討。

以色列智能微電網(wǎng)項目

以色列常年炎熱干燥，光照資源非常豐富，近半土地為荒漠，可用土地資源豐富，非常適合發(fā)展光伏發(fā)電。以色列歷來重視科技創(chuàng)新，目前對區(qū)塊鏈應用在虛擬貨幣、支付、p2p交易、能源微網(wǎng)等方面進行了領先的研究與應用。以色列智能微電網(wǎng)項目 倡導將先進的區(qū)塊鏈、人工智能、機器學習等新一代信息技術應用在微電網(wǎng)領域，進一步推動信息技術 與能源領域的結合。

目前，以色列已建成一個基于區(qū)塊鏈技術和人工智能的微電網(wǎng)試點工程，以實現(xiàn)綠色電力認證、電力交易、區(qū)域能源優(yōu)化管理和p2p等功能。以色列 智能微電網(wǎng)項目利用區(qū)塊鏈信息不易篡改的特性，可較方便對綠色電力的來源進行認證并對可再生能源生產(chǎn)者頒發(fā)綠色證書。綠色證書可以通過基于區(qū)塊鏈智能合約的綠色證書交易平臺自動進行交易并進行記錄。人工智能與機器學習算法可對可再生能源出力、用電量等歷史數(shù)據(jù)進行分析預測，結合能源市場，對供能方、用能方的用能策略與安排進行優(yōu)化 協(xié)調(diào)。區(qū)塊鏈去中心化的特性，可以保證微電網(wǎng)內(nèi)的用戶進行P2P電力交易。該項目整體示意圖如 附錄A圖2所示。

該項目通過人工智能、機器學習技術，可以大幅度提高可再生能源出力的預測精度，促進綠色可再生能源的使用，大幅度降低電壓波動性。同時，各個項目參與方均可獲益。但目前該項目尚在起步階段，實現(xiàn)的功能還比較單一，只使用了機器學習算法等提高光伏出力預測的精度，仍需在全球綠色電力認證與交易方面開展進一步的工作。

中國應用工程介紹

浙江電力營銷合同管理應用項目

隨著電力體制改革的深入，售電公司等新型利益主體日益增多，電力市場交易日益活躍。在傳統(tǒng)電力交易中，電力交易數(shù)據(jù)的真實性一般由電網(wǎng)公司負責擔保。電力數(shù)據(jù)一般被集中保存在電網(wǎng)公司營銷數(shù)據(jù)庫中，交易信息容易被惡意篡改，其數(shù)據(jù)真實性與可信度易受到質(zhì)疑。為增加電力營銷電子合同的真實性與可信度，國網(wǎng)浙江電力有限公司與國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司共同開發(fā)了基于區(qū)塊鏈的電力營銷合同管理系統(tǒng)。其整體示意圖如附錄A圖A3所示。

該項目以區(qū)塊鏈技術為基礎，對電子合同的交易信息保全、積分兌換與累積等方面進行研究。當 電子合同簽署后，電子合同數(shù)據(jù)不僅會保存在電網(wǎng) 公司，還會同步轉發(fā)至公證處和司法鑒定機構。區(qū)塊鏈技術可以用來確保各方存儲的電子合同數(shù)據(jù)信息的一致性。此外，公證處和司法鑒定機構還可以為這些數(shù)據(jù)的真實性提供擔保，提高電子合同數(shù)據(jù) 信息的權威性和可信賴性。但是該項目對區(qū)塊鏈的應用場景比較單一，只涉及電子營銷合同管理，且目前處于理論研究階段，未在國家電網(wǎng)電力營銷系統(tǒng)內(nèi)大范圍推廣。

能鏈科技碳票項目

目前，碳資產(chǎn)開發(fā)流程繁瑣復雜，開發(fā)時間較長，開發(fā)全部所需的流程大概需要10至14個月。為降低碳資產(chǎn)開發(fā)的經(jīng)濟成本，節(jié)約開發(fā)時間，能鏈科技成立了全球首個能源區(qū)塊鏈實驗室。該項目致力于對碳資產(chǎn)開發(fā)、綠色債券發(fā)行登記、綠色供應鏈管理、綠色電力登記以及其他各類服務進行統(tǒng)一登記與管理。

為了方便對碳資產(chǎn)管理，該項目研發(fā)了基于區(qū)塊鏈技術的碳資產(chǎn)開發(fā)和管理平臺。在該系統(tǒng)中， 業(yè)主、監(jiān)管部門、碳交易部門和咨詢機構等被視作單獨節(jié)點。通過利用區(qū)塊鏈技術所具有的共享賬本特性和智能合約功能可以方便打通碳資產(chǎn)開發(fā)的完整 流程。例如：業(yè)主在購買碳資產(chǎn)減排量時，基于區(qū)塊鏈的智能合約會將合約內(nèi)容(交易價格、碳量等信息)發(fā)布出去，同時，所有節(jié)點都會對交易信息進行記錄，之后通過驗證校核該項交易。其整體示意圖如附錄 A圖 A4所示。

通過在碳資產(chǎn)開發(fā)流程中引入?yún)^(qū)塊鏈技術和智能合約技術，可以方便地進行碳資產(chǎn)開發(fā)，提高開發(fā)效率，可將平臺開發(fā)周期縮短35%～60%。由于中國碳市場交易初步啟動，區(qū)塊鏈監(jiān)管政策較嚴格。目前，能鏈科技碳票項目尚未進行大規(guī)模推廣。

蛇口能源區(qū)塊鏈項目

招商局慈善基金會、北德認證、 熊貓綠色能源集團以及華為公司等機構公司聯(lián)合發(fā)起建設了全球首個基于區(qū)塊鏈技術、促進使用清潔電能為主的社區(qū)公益項目。項目以“推動綠色技術 創(chuàng)新體系，推進能源生產(chǎn)和消費革命”為目標，主要 研究通過基于區(qū)塊鏈技術的智能合約對發(fā)電方和用電方進行關聯(lián)，滿足青睞綠色清潔電能的低碳環(huán)保家庭用電需求。整個項目示意如附錄 A 圖 A5 所示。

在該項目中，分布式光伏電站可以將每日發(fā)出的綠色電能通過能源互聯(lián)網(wǎng)平臺提供給示范社區(qū)內(nèi) 的用戶。在該項目初期，社區(qū)內(nèi)的首批100名電力用戶志愿參與綠色清潔電能虛擬交易。用戶可直接在平臺上選擇使用可再生能源或傳統(tǒng)能源，二者的電價相同。當用戶選擇可再生能源時，底層的區(qū)塊鏈技術將自動生成智能合約，直接將分布式光伏電站與用戶進行配對，實現(xiàn) P2P直接虛擬交易。同時，北德認證將對選用可再生能源的用戶進行認證并出具電子證書，證明其所使用的是綠色清潔 電能，可以促進用戶對清潔電能的使用與接納程度。目前，該項目正處于落地建設階段，屬于一個規(guī)模較小的社區(qū)公益項目，可能會出現(xiàn)投資較大、收益困難的局面，且電網(wǎng)公司在該項目中的參與度較低，其有效性有待進一步觀察。

能源區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)及關鍵技術問題

雖然以上能源區(qū)塊鏈工程取得了一定程度的進展，并實現(xiàn)了項目的初步落地實施，但仍然面臨著一些挑戰(zhàn)與關鍵技術問題。當前能源區(qū)塊鏈發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在政策與技術2個層面。

1)政策層面。能源安全關乎國家命脈，世界各國對能源行業(yè)監(jiān)管都較強，并且各國對區(qū)塊鏈技術所持態(tài)度不盡相同。國內(nèi)外的應用案例都表明，能源區(qū)塊鏈項目的落地與實施需要相關政策的支持。

2)技術層面。區(qū)塊鏈技術作為一種新興技術，目前，其本身仍在發(fā)展當中，存在許多需要完善升級的方面。區(qū)塊鏈技術應用在能源領域的案例相對較少且規(guī)模較小，實際運營經(jīng)驗不足，一些技術層面可能存在的潛在問題并沒有凸顯出來。

在制定能源區(qū)塊鏈的相關能源政策和監(jiān)管政策時，需要進行整體、系統(tǒng)、科學的頂層設計與規(guī)劃。在應對技術層面的挑戰(zhàn)時，可以開展相關的先行研究探索，解決實踐過程中顯現(xiàn)的問題。能源區(qū)塊鏈關鍵技術問題可進一步總結為以下4個方面。

1)效率及響應速度問題。相較于成熟的銀行交易平臺，比特幣、以太坊等區(qū)塊鏈平臺每秒能夠處理的金融交易數(shù)量較少，存在交易延時的問題。區(qū)塊鏈的最優(yōu)結果需要涉及大量節(jié)點間的相互驗算與數(shù)據(jù)傳輸而導致響應速度較慢。由于目前能源區(qū)塊鏈 項目的規(guī)模較小，涉及的應用場景較簡單，該問題不太顯著。但隨著區(qū)塊鏈項目的網(wǎng)絡規(guī)模逐漸增大， 交易延時的問題有可能會隨之增加。特別是未來區(qū)塊鏈技術應用于多能互補綜合能源系統(tǒng)的超短期優(yōu)化調(diào)度時，有可能會出現(xiàn)信息處理速度無法滿足需求的現(xiàn)象。

2)數(shù)據(jù)維護問題。在能源區(qū)塊鏈項目中，由于參與記賬的節(jié)點數(shù)較多，需要對大量來自分散節(jié)點的信息進行處理和校核，因此，其數(shù)據(jù)量會比較大，各個節(jié)點都需對數(shù)據(jù)進行相應的備份存儲，維護較為困難。能源系統(tǒng)是當今世界上最復雜的系統(tǒng)之一，在能源生產(chǎn)、經(jīng)營管理、服務等各個環(huán)節(jié)已經(jīng)積累了海量的數(shù)據(jù)信息，對有效信息的篩選和管理已經(jīng)極其困難。隨著區(qū)塊鏈技術引入能源行業(yè)，能源網(wǎng)中的總體數(shù)據(jù)維護量會不斷增加，無疑增大了數(shù)據(jù)信息管理維護的難度。

3)信息安全問題。能源區(qū)塊鏈分布式節(jié)點較多，不僅需要防范分布式節(jié)點被侵入導致節(jié)點賬本信息被泄露，還需要防止能源壟斷方控制若干大型節(jié)點對區(qū)塊鏈信息安全造成的威脅(即“51%攻擊” 問題)。私鑰是目前區(qū)塊鏈技術身份識別的唯一證明，因此，需要防范用戶私鑰丟失或被竊取引起的數(shù)字資產(chǎn)丟失等安全防護問題。由于智能合約目前并沒有做到規(guī)范統(tǒng)一，且其本身具有的一定潛在安全威脅問題，因此，需要對智能合約進行及時更新維護，防范此類安全問題的發(fā)生。

4)與現(xiàn)有信息協(xié)議融合的問題。僅電力系統(tǒng)就涉及發(fā)、輸、變、配、用5個環(huán)節(jié)，且各個環(huán)節(jié)都有相應的國家標準與國際規(guī)范。如IEC61850是當今電力系統(tǒng)自動化領域的全球通用標準，OpenADR是目前國際上廣泛采用的需求響應規(guī)范?，F(xiàn)有的能源區(qū)塊鏈項目規(guī)模較小且功能較為單一，并未 將IEC61850和OpenADR等標準規(guī)范進行信息融 合考慮入內(nèi)，也未在實際運行中進行互操作實驗和一致性測試。

縱觀全球能源區(qū)塊鏈發(fā)展動態(tài)，通過上述國內(nèi)外應用工程的對比分析，可以得出以下結論。

1)在能源區(qū)塊鏈的建設與發(fā)展上，國內(nèi)外的應用工程均利用區(qū)塊鏈技術所具有的獨特優(yōu)勢，解決能源領域內(nèi)的可再生能源消納、電力分布式交易、多利益主體間的缺乏信任等問題。

2)能源區(qū)塊鏈最核心的優(yōu)勢是開放透明、去中心化，可以保證不同利益主體間的相互信任。因此，在各個應用工程的建設中，均強調(diào)信息透明公正、安全可靠的理念。

3)全球大多數(shù)的能源區(qū)塊鏈項目首選以太坊作為平臺。以太坊是一個開源共享的具有智能合約功能的公共區(qū)塊鏈平臺，可以降低能源區(qū)塊鏈平臺的開發(fā)難度與成本，方便實現(xiàn)各類智能合約。

很多國家已將區(qū)塊鏈技術納為一項革命性技術并大力推廣其在能源領域使用。在政策上，鼓勵支持發(fā)展能源區(qū)塊鏈技術，在能源利用模式上，搶先占領制高點，在這方面，美國無疑已經(jīng)處于領先地位。通過國內(nèi)外應用工程對比，可發(fā)現(xiàn)中國在以下方面存在明顯差距。

1)能源政策方面。中國分布式發(fā)電市場化交易試點處于起步階段，分布式電力交易活躍度與正規(guī)程度遠不如發(fā)達國家。這方面主要是因為發(fā)達國家開展電力分布式交易較早，電力市場機制已經(jīng)比較成熟。同時，許多項目得到了政府的科技項目資金支持與電網(wǎng)公司的支持與幫助。

2)金融政策方面。中國在金融政策方面監(jiān)管較為嚴格，禁止“比特幣”等各類虛擬加密貨幣的發(fā)行與流通。國外的金融市場監(jiān)管政策較松，國外一些能源區(qū)塊鏈公司可以通過發(fā)行Solarcoin，NRGcoin等虛擬代幣進行融資，以促進項目的實施開展。在國內(nèi)，前期以發(fā)行代幣進行融資建設的能源區(qū)塊鏈項目落地存在困難。

3)多學科新技術交叉融合方面。中國的能源區(qū)塊鏈領域中能源技術與互聯(lián)網(wǎng)新興技術相對隔離，未能實現(xiàn)能源與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合?，F(xiàn)有的能源區(qū)塊鏈項目未能將人工智能、大數(shù)據(jù)分析等新興信息技術完全考慮入內(nèi)。

4)項目落地建設方面。中國的能源區(qū)塊鏈落地項目較少，建設與運營經(jīng)驗不足。能源區(qū)塊鏈項目在多數(shù)發(fā)達國家已經(jīng)落地起步，并積累了一定的項 目經(jīng)驗與人才技術。未來中國要實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧 能源，實現(xiàn)能源領域“設備智能、多能協(xié)同、信息對 稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放”，需要將最新的 互聯(lián)網(wǎng)理念、先進信息技術與能源產(chǎn)業(yè)進行融合。因此，有必要對區(qū)塊鏈技術應用于能源領域進行研究探索。

通過總結以上國內(nèi)外相關應用工程的經(jīng)驗，中國的能源區(qū)塊鏈的發(fā)展與研究可以得到如下啟示。

1)完善能源政策體系。目前，能源區(qū)塊鏈項目落地與發(fā)展需要比較完善的分布式電力交易市場， 受電改政策以及其他各類能源政策的影響程度很大。電力體制改革的進一步深化可以使個人或者企業(yè)都有機會成為售電主體，為基于區(qū)塊鏈的P2P電 力交易創(chuàng)造可能。

2)制定監(jiān)管措施與健全監(jiān)管體系。國家相關能源和金融監(jiān)管部門應盡快制定監(jiān)管政策，加快完善 各項相關法律法規(guī)，將能源區(qū)塊鏈技術納入合理合規(guī)的監(jiān)管框架內(nèi)。同時，注意平衡好監(jiān)管與創(chuàng)新發(fā)展的問題，盡量避免出現(xiàn)監(jiān)管不當阻礙能源區(qū)塊鏈技術發(fā)展的問題。

3)注重核心關鍵技術研發(fā)，尤其加強底層技術 的研發(fā)力度。加強共識機制、安全算法、智能合約、 數(shù)據(jù)分布式存儲等核心技術的研發(fā)。著重對構成區(qū) 塊鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層 等底層技術進行研究，并致力打造具有自主知識產(chǎn) 權的國產(chǎn)區(qū)塊鏈技術平臺。此外，還需對信息 安全防護等級較高的電力等能源行業(yè)應用區(qū)塊鏈技 術可能存在的問題以及應對措施進行討論研究。

4)推進新型能源設備的研發(fā)。能源區(qū)塊鏈項目的實現(xiàn)與運行需要新型能源設備作為支撐，需要諸 如基于區(qū)塊鏈底層技術的新型計量設施與通信設 備，實現(xiàn)多種能源交易信息的采集與傳輸。

5)積極參與制定能源區(qū)塊鏈國際通用標準。目前，能源區(qū)塊鏈領域尚缺乏統(tǒng)一的國際通用標準，國 家相關能源部門或協(xié)會可以聯(lián)合國內(nèi)外相關產(chǎn)學研 單位制定相關標準與體系，發(fā)揮積極作用，提高中國 在相關領域內(nèi)的國際話語權，建立能源區(qū)塊鏈的國 際基本體系標準。

6)積極探索區(qū)塊鏈在能源領域的應用，有計劃 地組織若干能源區(qū)塊鏈項目落地應用。國家科技部 門可以考慮設立相關科技創(chuàng)新計劃，為能源區(qū)塊鏈 項目的理論研究與應用示范提供必要的科技經(jīng)費支 持。對能源區(qū)塊鏈的典型應用場景，開展可行性研 究。兩大電網(wǎng)公司以及其他相關能源企業(yè)也可開展 小范圍試點，以探索能源區(qū)塊鏈相關技術、經(jīng)驗，待條件成熟時向全國進行推廣應用。

結語

當今能源發(fā)展趨于扁平化與分散化，能源區(qū)塊鏈的相關理念、特點與能源互聯(lián)網(wǎng)相吻合。區(qū)塊鏈 技術具備的透明公開、數(shù)據(jù)安全可靠等優(yōu)點將在多能協(xié)同互補與多元用戶靈活互動的能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。本文對目前國內(nèi)外的部分典型能源區(qū) 塊鏈應用工程進行介紹，各個能源區(qū)塊鏈應用工程的實踐表明能源區(qū)塊鏈可以在中國能源領域的不同方面發(fā)揮積極作用，但其畢竟是一項新生技術，需要注意規(guī)避其在信息安全、金融安全等領域可能存在的風險。因此，有必要借鑒國外的應用工程實踐經(jīng)驗，探索出符合中國國情的能源區(qū)塊鏈技術與產(chǎn)業(yè)體系。