作为近两年火遍全球的区块链技术，其与各行业的融合正在加速。而能源行业这一传统重型行业，伴随着新面临的挑战，对于区块链同样具有深厚而实际的应用基础。

随着区块链的应用逐步普及，这个变化缓慢的传统市场正在迎来新的发展机会。在这一场变革中，从传统能源巨头到科技公司，再到新兴创业公司，都没有缺位。

据估算，目前约有1亿-3亿美元资金投资到能源领域的100多个区块链应用中。

能源领域区块链应用项目及投资者

大型技术公司正在引领区块链能源应用的发展。

例如，西门子投资了区块链开发公司；IBM则建立了专门的区块链实验室，并为各领域开发相关的应用程序。在中国，IBM利用区块链技术，通过碳资产交易平台追踪碳排放大户；在欧洲，IBM与供电系统运营商Tennet（TSO）合作，以平衡高压电网的供需。

要解决能源行业的问题，各类型机构的跨界合作不可或缺。

例如，能源网络基金会（Energy Web Foundation，EWF）是一个为区块链开发能源产业标准的联合体。该基金会由壳牌、Equinor（前身为Statoil）和日本TEPCO等公司，以及十几家能源区块链初创公司组成，其目标是支持可互操作的应用程序，并可以简化其他能源公司向区块链过渡的过程。

那么，区块链在能源行业到底能解决什么问题，在哪些领域具有最好的应用前景？在这些领域，又有哪些典型的应用案例？

最近，研究机构Energy Futures Initiative发布了报告《有前途的区块链能源应用：将信号从噪声中分离》，对这些问题做了详尽的分析。

该报告认为，面对当前鱼龙混杂的能源区块链应用，找出那些真正有价值的项目非常重要。该报告使用两个标准来甄别出有前途的区块链能源应用：

该应用是否使区块链的核心效益与能源部门的新兴问题充分保持一致？

区块链是否用于支持业务功能生态系统，而不是单一用途？

报告评估了区块链在五个领域的应用：分布式能源、电动汽车、能源交易平台、碳追踪和注册、新兴市场的能源交易。

总体而言，区块链的核心功能正好能够呼应能源行业日益产生的新挑战，通过相互的融合来促进能源行业的可持续发展。

1.分布式能源

分布式能源可以增加电网灵活性，降低运营成本，提高可靠性。据北美电力可靠性公司（NERC）介绍，分布式能源正在缓慢改变配电系统与大容量电力系统的相互作用，这些变化可以改变电力传输和电网运营商对各种运行条件的响应。

区块链可以将可再生能源和其他分布式能源添加到电力系统中，提高分布式能源的可视化和控制性，以满足日益复杂的电网运营需求。

智能合约允许供应商和消费者能够通过创建基于价格、时间、地点和允许的能源类型等参数实现销售自动化。理论上，这些先进的应用程序和电网设计可以创建更加优化的供需平衡。

目前，荷兰电力公司TenneT正与IBM合作利用区块链改善分布式能源性能的试点项目。该项目允许电动汽车车主将家庭光伏系统产生的多余电力出售给电网，以平衡电网的能源需求。

2.电动汽车

据国际能源署（IEA）最新发布的《2018全球电动汽车展望》报告显示，截止到2017年，全球道路上行驶的电动汽车总量（包括纯电动汽车和和插电式混合动力汽车）超过300万辆。

在未来，电动汽车的持续增长在很大程度上将取决于成本降低、汽车性能提高、更快的充电速度，以及充电基础设施的可用性、速度、易用性和成本。

目前全球约有168万套私人充电设备，且绝大多数充电器在每天的大部分时间内都处于闲置状态。

通过区块链的使用，能够为私人充电设备的车主提供补贴激励，让它们可以共享给公众使用，车主可以自己设定充电价格，使用区块链来处理所有计费、支付和身份验证问题。

区块链在电动汽车充电网络中的应用

目前，ZF、UBS、Innogy和IBM正在开发区块链平台，该平台可自动化和集成一系列移动服务，包括电动汽车充电、计费、停车费、高速公路收费和汽车共享服务费等。

此外，区块链收集的数据可以帮助公共事业和运营商管理与电动汽车增长相关的电能质量和系统充足性问题，还可以与智能电表进行交互，增强其在管理与充电器速率、位置和使用数据等方面的作用。

3.能源交易

数字化贯穿整个能源价值链，能够帮助企业实现前所未有的效率，同时降低交易成本和风险。越来越多的能源和商品贸易公司依赖于利用大数据分析和云服务来优化其流程。

即使这些企业已投入数百万美元来自动化某些流程以降低成本、管理风险并增加利润，但交易流程仍然严重依赖于人工交换货物、企业之间的多重交互以及第三方中介机构来完成交易。

典型的能源供应链需要进行多次文件传输

基于区块链的平台则可以帮助整合当前的市场参与者并激励新的参与者。通过区块链上的智能合约，可以将电动汽车在内的很多能源类型作为供应来源，或积极响应相关的交易与付款功能。

基于区块链的能源平衡可以更好地整合市场参与者

区块链的核心优势与能源交易，以及与能源领域数字化相关的许多变化非常吻合，可以实时地分析大数据，从而更好地为交易策略和定价决策提供信息。

例如，区块链可用于优化石油和精炼产品、天然气和液化天然气以及电力的整个交易生命周期，从价格发现和交易到后台管理结算和支付。这样降低了劳动力成本，更快速的结算也降低了资金成本，而从多个流程转移到单个流程还可以进一步削减技术成本。

除了简化公司内部的管理外，区块链还可以实现公司之间共享交易成本。

2017年初，ING、法国兴业银行和全球商品交易集团Mercuria共同开发并测试了一个区块链项目。该项目通过将石油供应商、销售方、贸易商、银行、海关等环节都纳入区块链，降低了文本工作成本，以及和欺诈、数据验证相关的风险，并将银行处理时间从平均3小时降低至25分钟。

4.碳跟踪与注册

减少温室气体排放是全球各国的统一目标。但碳排放的每项技术和政策途径都依赖于在全球市场中准确测量和记录碳含量的方法。然而，这些方法的透明度有限，标准不连贯，监管制度不统一，信任问题也很严重。

区块链的核心能力与围绕开发、部署和管理排放跟踪与交易系统的诸多挑战保持一致。作为交易数据的可信存储库，区块链可用于简化交易，加强验证过程，并消除对昂贵的集中管理的需求。

区块链在碳跟踪方面的简化流程示例

区块链用于碳跟踪与注册的另一个好处是有机会创建不可更改且透明的市场数据记录。这可以为“巴黎协定”等措施提供问责机制。

区块链可以为全球的碳库存和注册管理机构提供清晰度，可信度和互操作性，有助于在碳捕捉、利用和储存活动等方面跟踪碳排放。

美国区块链初创公司Nori正在寻求促进碳排放市场优化，将区块链作为被捕捉的二氧化碳的验证方法，并促进供应商和买方之间的交易。

5.新兴市场的能源交易

对于亚非新兴市场，为经济和能源部门的发展创造可持续路径至关重要。许多新兴经济体缺乏建立和维持强大的传统能源市场的能力。

这些市场可以通过释放规模经济（降低价格和获得更多客户），确保对系统的长期投资以及提高运营可靠性来使客户受益。

区块链可以创建一个可信系统来处理能源交易，包括计费和结算。对于农村地区，区块链可以管理能源信息的生成和使用，可以监控和清除事务，而无需第三方机构来控制智能仪表和验证数据，从而极大地提高市场参与者的易用性，同时提高信任度并创造价格套利机会。

能源市场示例：印度使用区块链进行微电网管理

区块链还可以增加投资者对能源市场的信心。一些初创公司正在测试基于区块链的能源交易平台，以降低交易成本并增加投资者对信息的确定性。

例如，WePower是一个基于区块链的绿色能源交易平台,通过发行自己的能源“代币”来帮助可再生能源生产商筹集资金，并简化跨境交易。

资本实验室·今日创新观察

张珂