【科技创新与应用】国内外能源区块链典型应用分析

编者按：国网能源院管理咨询研究所长期致力于开展理论创新、战略创新、管理创新与业务创新等方面的研究，为能源电力行业发展和国家电网公司战略决策划书提供咨询服务。本专栏聚焦区块链、物联网在电网业务中的应用、新技术在电网运营管理中的实践、电力物联网在智慧城市中的典型场景等相关主题，与读者进行交流分享。

文章导读：近年来，区块链逐渐从技术构想走入现实，以其可追溯、不可篡改等技术特性已在能源电力领域显示出强大的应用潜力，目前国内外众多能源企业已经利用能源区块链进行了多种场景应用实践。因此，基于对能源区块链概念与内涵的分析界定，聚焦国内外能源区块链典型应用案例，对于电网企业及时跟进新兴技术浪潮发展趋势，提前研究部署能源区块链业务、占据战略先机具有重要战略意义。

国内外能源区块链典型应用分析

执笔人：卢健飞、张新圣、许精策

国网能源院

管理咨询研究所

      近年来，区块链逐渐从技术构想走入现实，已日益显现出赋能产业革新和助推经济建设的重要潜力。区块链技术以其可追溯、不可篡改等技术特性已在能源电力领域显示出强大的应用潜力，目前国内外众多能源企业已经利用能源区块链进行了多种场景应用实践。随着技术逐渐成熟，能源区块链将对电网企业乃至能源行业的发展形态和趋势产生重要影响。因此，基于对能源区块链概念与内涵的分析界定，聚焦国内外能源区块链典型应用案例，对于电网企业及时跟进新兴技术浪潮发展趋势，提前研究部署能源区块链业务、占据战略先机具有重要战略意义。

一、能源区块链的概念与内涵

      区块链作为建设网络强国、发展数字经济、助力经济社会发展的重要突破口，具有技术与理念两个层面的丰富内涵。在技术层面，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的融合体，实现了以时间为记录顺序管理数据并保证数据不可篡改；在理念层面，区块链通过不同的共识规则，在不可信的竞争环境中低成本建立相互信任的协作模式，实现多主体之间自发地建立信任体系。

      在区块链的技术实现中，三个核心的概念分别是交易、区块与链。首先，交易是区块链中最基本的操作，一次交易代表着账本状态的一次改变，也可以理解为节点向系统中请求添加一条记录；其次，区块是系统中存储数据的基本单元，区块中记录着一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识；最后，系统以区块为单位，区块之间按照时间顺序进行链式的存储，对整个账本的变化日志进行了记录，从而构成“区块链”，如图1所示。

      区块链系统中每时每刻都在产生数据，这些数据会被放到一个网络队列中进行排队。等待一段时间后，区块链系统会产生一个区块，这一段时间内产生的数据都会被写入到这个区块当中。然后网络中的各个节点通过共识算法，选出一个节点，该节点负责将这个区块写入到区块链上，其他节点共同参与新区块数据的验证、存储和维护，数据一经确认，就难以删除和更改，只能进行授权查询操作。

图1  区块链的总体结构

      能源区块链是脱胎于区块链的能源行业发展新理念，是能源流、数据流与业务流在区块链平台中的新型组合方式，具有非常明显的生态圈属性。能源区块链将重塑能源行业中各主体之间的生产关系，构建以数据流为基础的开放合作体系，将数据变为可以流动的资产，催生各类开放融合的业务模式，构建枢纽经济。因此，能源区块链具有以下三个特征：

      一是普惠共享的生态圈特征。能源区块链以能源的固有价值为载体，构建可信的市场环境，广泛融入社会各主体，形成开放共享的生态圈。区块链赋予了生态圈中可信的环境，使得参与主体之间的协作更加活跃。能源在生态圈中扮演者“数字通货”的角色，能源成为一种价值的激励，维持生态圈的持续发展。

      二是高效畅通的数字化特征。能源区块链引领数据成为经济发展“新能源”，构建传统能源资产价值向“数字新能源”传递的通道。能源数据本身具有很高的社会价值，能源区块链构建的数据可信环境，使得数据逐渐成为资产，显著提升“数字能源”挖掘的广度、深度和速度，颠覆原有的商业模式，赋予能源高效畅通的数字化特征。

      三是聚集资源服务社会的枢纽经济特征。能源区块链将发挥能源行业的枢纽优势，以相互信任的可持续生态圈为引力，聚集社会多方资源，形成创新驱动发展的新经济模式。通过吸附、转换、放大、发射等功能，创造实现新价值，不断增强能源服务水平。

二、能源区块链国内外典型案例分析

      （一）国外企业典型应用案例分析

      目前，区块链技术因受底层技术、存储效率等方面因素的制约，发展速度相对缓慢，在应用层面以试点探索为主。在应用实践方面，国外企业都在积极推进区块链技术在金融、能源、医疗等领域的应用与发展，不断探索区块链技术的落地场景。聚焦到能源领域，区块链技术在电网运行安全、电力计量等传统能源业务领域，以及分布式光伏和电力交易等新兴能源业务领域均有项目落地。其中，最具有代表性的是澳大利亚Power Ledger公司设计的基于双代币系统的分布式电力交易网络。

      Power Ledger是澳大利亚一家提供区块链能源解决方案的科技公司，公司目标是为个人和社区提供低成本、可靠和可再生的电力。Power Ledger通过构建一个分布式的电力交易网络，激励更多人进行可再生能源的生产。相较于传统的电力分配模式，Power Ledger平台并没有任何第三方中介进行调控，参与人的数据、价格费用、电力分配模式等都通过区块链的智能合约来完成。这种去中心化的模式可以使用户之间进行可信任的直接交互，完成利益互换。

      作为全球首个发行代币的能源区块链项目，Power Ledger运用双代币系统，一个是power币，作为权益证明，类似市场准入证，另一个sparkz是系统内交易货币，负责完成系统内交易。Power Ledger项目采用双代币系统，允许全球能源市场参与，整个生态系统具有包容性和扩展性，能够在不同国家快速推广，此外构建的交易模型使参与客户能够从自己的绿色习惯中获益，侧重私有链和联盟链的有机结合，具有较大技术优势。

      Power Ledger作为首个发行代币的区块链项目至今运转良好，为以后的分布式P2P能源交易提供了重要的经验借鉴，而双代币系统极大减少炒币带来的交易风险，极大地维持了整个区块链系统的稳定运行。

     （二）国内企业典型应用案例分析

      在能源区块链落地应用方面，与国外企业相比，国内企业探索起步较晚但发展迅速，主要分为三类：一是以百度、腾讯、京东为代表的互联网公司聚焦区块链技术研发及应用场景开发，逐步向能源行业拓展应用落地；二是以中化能源科技有限公司、招商新能源有限公司为代表的国有能源创新企业积极探索区块链技术与能源行业应用场景的结合点；三是以微观（天津）科技发展有限公司、北京能链众合科技有限公司为代表的民营企业通过与政府、其他企业开展广泛合作的方式，充分挖掘区块链在能源行业的落地应用潜力。其中较为典型的是由招商新能源有限公司等共同开发的深圳蛇口新能源区块链项目。

      作为国内首个新能源区块链项目，蛇口新能源区块链项目示范价值较高。2018年2月，招商局慈善基金会、新能源交易所、熊猫绿能集团和华为等共同开发了深圳蛇口新能源区块链项目。这是国内首个能源区块链应用项目，采用联盟链方式，由招商局集团所在的蛇口南海工业园区光伏电站和100户位于工业园区内的蛇口家庭组成。熊猫绿能将其位于蛇口南海意库工业园区的分布式光伏电站每日所发出的清洁电力放入能源互联网平台，华为提供电站数据接入的技术支持工作，园区用户通过手机APP实时了解电站发电量和当前可认领的清洁能源电量，当用户选择使用能源时，区块链技术将在64毫秒内生成智能合约，直接配对电站与用户之间的点对点虚拟交易，同时TUV（德国技术监督协会）将为用户出具权威电子证书，证明其所使用的是清洁能源电力。

图2  蛇口新能源区块链项目

      综上，能源区块链通过对能源流、数据流和业务流在区块链平台上进行创新组合，颠覆了传统的能源价值流通形式，以数据流为载体极大促进能源和信息的深度融合，这不仅会对以电网企业为代表的能源企业的业务形态及管理方式产生直接影响，而且会通过影响能源发展未来趋势，进而对能源企业的产业地位和发展路线产生间接影响。值得指出的是，能源区块链脱胎于区块链技术，所以区块链技术的成熟度会直接决定能源区块链对电网企业发展的影响力度和范围。未来随着区块链技术的日趋成熟，能源区块链会对电网企业发展和能源行业变革必然会产生更为深远的影响。

专家介绍

卢健飞，博士，国网能源院管理咨询研究所研究员，从事国资国企改革、营商环境优化、电力营销、科技创新等相关研究，先后承担国务院国资委、国家电网公司委托的重大课题30余项，主笔编写出版《国内外企业管理实践典型案例分析报告（2018）》《大国经脉 创新引领》等著作，发表中文核心期刊文章10余篇，多次获得国家电网公司软科学成果奖、中国企业改革创新发展奖等。

张新圣，博士，国网能源院管理咨询研究所研究员，主要从事国资国企法制建设、电力营销、数字经济、科技创新等相关研究，先后承担国务院国资委、国家电网公司委托的重大课题20余项，参与编写出版《国内外企业管理实践典型案例分析报告（2018）》等著作，发表多篇中文核心期刊，先后获得中国企业改革创新发展奖、全国设备管理与技术创新成果奖、国家电网公司软科学成果奖、国网能源院科技进步奖等。

许精策，硕士，国网能源院管理咨询研究所、国网能源互联网经济研究院研究员。主要从事数字经济、数据管理、企业运营、人工智能、物联网等方面研究，发表相关SCI、EI检索论文6篇。先后参与国资委、国家电网公司以及地方政府委托的重大课题7项，获国家电网公司软科学成果奖、国网能源院科技进步奖等奖项。

团队简介：国网能源院管理咨询研究所（以下简称管理所）是国网能源院内设业务所，长期致力于开展理论创新、战略创新、管理创新与业务创新研究。管理所下设企业运营管理、人力资源管理、管理创新三个研究室，拥有一支专业覆盖领域广、学历和职称层次高、人员素质能力强、专业特色鲜明的研究咨询队伍，形成了由各研究领域高级专家、专家及各层级研究咨询人员构成的人才梯队。自成立以来，管理所共完成500余项研究，涵盖政府委托项目、国家电网公司科技项目、国家电网公司管理咨询项目和国家电网公司专项研究项目等多种类别。研究成果先后获得省部级、行业级、公司级奖项80余次，出版能源与电力分析年度报告系列《国内外企业管理实践典型案例分析报告》（2014-2019），发表核心期刊论文200余篇，普通期刊及报纸论文近200篇。研究团队曾多次获得“国家电网先锋党支部”“国家电网公司先进党支部”“国网能源院先进党支部”等称号。

 往期回顾 

编辑：杨彪

审核：许晓艳‍

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