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

隨著物聯(lián)網（IOT）技術的高速發(fā)展和分布式能源的普及，電力已具備成為成熟數(shù)字資產的基本條件，進而催生了社會對交互式能源（Transactive Energy） 的需求。“交互式能源“，顧名思義，是能夠在既有電力系統(tǒng)中管控能源生產，能源消耗，能源流向和能源交換，并基于經濟學和現(xiàn)代控制技術的科學管理方法。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，及其具體應用（如智能合約）對于數(shù)字資產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)塊鏈賦能電網系統(tǒng)研究初探》

一、全球能源態(tài)勢

當今世界，經濟社會發(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注，新一輪能源技術革命正在全球范圍孕育和發(fā)展。

為應對復雜的能源安全形勢，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，以期通過能源技術的突破，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，構建可持續(xù)供應的能源體系。

在能源輸送領域，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、大電網安全穩(wěn)定運行技術、可再生能源發(fā)電并網技術、智能電網技術是能源輸送領域技術革命的核心內容。

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

新一輪能源技術革命，將是一次以技術創(chuàng)新為先導，以電力為中心，以能源系統(tǒng)智能化為方向，以優(yōu)化能源結構、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)展為目標的深刻變革?？傮w來看，新能源和智能電網發(fā)展將成為新一輪能源技術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)象日益嚴重、物聯(lián)網技術高速發(fā)展、碳排放管控以及共享經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，分布式光伏基礎設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、南方電網公司和內蒙古電力公司所屬區(qū)域內電網企業(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（包括省內市場交易和省間市場交易）占電網總銷售電量比例（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)塊鏈在電網系統(tǒng)中的應用

區(qū)塊鏈可能成為一種跨行業(yè)的突破性技術，改變社會和經濟的運行方式。那當區(qū)塊鏈與電網系統(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雜的交易系統(tǒng)，為國家電網的監(jiān)管帶來了挑戰(zhàn)。針對電力和交易系統(tǒng)，結合區(qū)塊鏈技術，有如下解決方案：

今年8月22日，國網區(qū)塊鏈科技（北京）有限公司正式揭牌成立，入駐中關村科技園西城園。國網電商公司稱，區(qū)塊鏈技術形態(tài)與國家電網公司泛在電力物聯(lián)網建設高度契合，能夠推動上下游產業(yè)互信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效共享，提升風險防范能力，有效解決泛在電力物聯(lián)網建設過程中面臨的數(shù)據(jù)融通、網絡安全、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)塊鏈技術的停電保險產品技術平臺搭建，并進行功能測試?；趨^(qū)塊鏈技術的停電險研發(fā)推廣應用已被列為《國家電網有限公司區(qū)塊鏈技術研究與試點應用2019年工作方案》八項重點任務之一，將填補應用區(qū)塊鏈技術的電力金融產品市場空白。英大財險公司已開展該保險產品的精算工作。

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用

依托國家能源局“互聯(lián)網+”智慧能源示范項目——“嘉興市城市能源互聯(lián)網綜合試點示范項目”，國網浙江省電力有限公司在嘉興海寧進行光伏補貼業(yè)務的試點驗證，研發(fā)了區(qū)塊鏈網關用于光伏發(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)塊鏈網關，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備端直接將數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶、監(jiān)管部門等相關方。

3、高盛：用區(qū)塊鏈構筑分布式智能電網

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

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)已經建立了這樣一個基于區(qū)塊鏈技術的P2P能源銷售網絡，安裝了屋頂太陽能的家庭可以在沒有當?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年內實現(xiàn)100%可再生能源的目標的同時，擁抱區(qū)塊鏈技術。

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

4、電動汽車充電樁網絡

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對于充電樁網絡的集中管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)?？墒侨缃?，一個非?，F(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，停車場等預先建設好的基礎設施中。

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。但由于充電樁基礎設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，充電樁網絡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，加速充電樁網絡的建設。而且，充電樁基礎設施搭建的同時，其網絡管理方案也應該進行。充電樁網絡有著分布式的特性，傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫管理充電樁網絡數(shù)據(jù)，將面臨數(shù)據(jù)傳輸準確性和時效性的挑戰(zhàn)；不僅如此，充電樁網絡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)方式搭建充電樁網絡后端基礎架構增加了難度。

而區(qū)塊鏈為充電樁網絡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前充電樁網絡的需求。