
一、发展现状
以光伏为代表的新能源产业,正处于快速发展的拐点。
随着技术的发展,产业规模不断得到提升,产业链各环节的成本正在不断下降。
《自然》杂志在2019年刊登了一篇评估我国国内光伏成本的论文,指出在我国绝大多数地区,光伏的成本价格已经实现了工商业平价。
国金证券预测,2022年左右,光伏将实现与新增煤电机组的上网平价,2026年将实现与存量煤电机组的上网平价。
在这样的背景下,能源结构的重组已经是既定事实,其影响不亚于前两次的工业革命。
IEA认为光伏和风电的大力发展,将会开启全球范围内的能源革命,极大地推进电气化进程,甚至于改变全球的地缘政治面貌。
我国的新能源产业目前已居世界前列,光伏和风电的装机容量更是居于世界首位。
随着平价点的来临,新能源产业将会摆脱对政府补贴的依赖,建立自身的商业生态。由于自身禀赋等原因,新能源天然适合分布式的生产方式。
但是,目前的集中式能源体系并不利于分布式新能源的发展,“隔墙售电”等政策虽被提出,但迟迟难以落地。解决这些障碍需要行业间的共同推进和探索。
相比之下,结合了物联网和区块链的物联链技术也在经历着爆炸式的发展,不过,对于物联链目前所处的发展阶段却还没有一个普遍的共识。
区块链相关:
自从2008年中本聪发布《比特币:一种点对点的现金系统》论文开始,加密货币逐渐走进人们的视野。
因为受到比特币技术范式的启发,2013年至2014年,以太坊开始被提出并逐步发展起来,向大众普及了区块链的概念。
随着加密货币价格的上涨,以及加密应用的不断建立,越来越多的人开始认识到区块链技术所蕴含的能量。
很多人认为,区块链的发展和应用会类似于互联网的逻辑,然而,互联网是通过信息技术,降低人与人之间信息传递的摩擦成本,让原本孤立的信息系统互相连通在一起。
而区块链则是通过密码学和博弈论的方法,构建一个难以被单一实体控制的平台,从而实现多方之间不可篡改的价值交换。
区块链会大大减少商业过程中对中间方的依赖,让买卖双方可以直接建立起联系。
区块链可以让原本孤立的商业系统互相连通在一起,从而构建一个无边界的分布式商业生态。
在区块链上,各种数字资产、商业关系、重要存证都可以被去中心化地发行和执行,物理资产变成了链上的可编程数字资产,过去的许多中介机构,将会被智能合约所取代和重构。
许多团队正在区块链的各个层面快速扩展,大量的新技术和新商业模式正在被不断地发明和试错。
例如,过去负责跨国界银行转账的机构SWIFT,就受到了来自加密货币和央行数字货币的挑战。
使用SWIFT进行跨国转账,不仅费用高昂,而且速度慢。
而通过区块链技术,可以实现快速且低成本的全球转账,大大提高全球资金的融通速度,加快全球化的进程。
对于区块链技术而言,如何更好地助力实体经济的发展,是其改造全球商业必经的一步。
而即将大规模发展的新能源产业,也将摆脱对政府多年补贴的依赖,推动了物联网与区块链技术相结合。
物联网和区块链技术两者的融合,将会改变数十万亿规模能源产业的发展,从而建立起更加高效的全球能源系统。
二、物联链适配新能源场景的可行性
由于现有能源运营模式具有集中式管理的特点,因此分布式能源很难简单套用该模式。
而物联链技术具有可追溯性、交易公开、数据透明的优势,其分散化的特性与分布式能源的特点相符合。
因此,物联链技术在分布式能源市场上具有不可估量的应用前景。
国家能源集团信息公司研发部总经理张海飞认为:“在复杂的数学、密码学、计算机编程等学科技术下,物联链的关键作用是解决设备和业务之间的信任问题。
”与传统电力交易场景相比,分布式能源参与电力交易的主体更加多元,电力消耗与交易的数据更加复杂。
物联链技术可以很好地发挥自身的优势。物联链技术可用于实现跟踪追溯,可以看到用户通过哪些环节进行交易、从哪个电厂购买了多少度电,使用或生产了多少清洁能源,从而为分布式能源市场建立一个信任环境。
我国的国家电网在很早就参与到了能源物联链的竞争角逐中。
2019年年中,我国成立了国网区块链公司,并且发布了十大应用场景,其中包括新能源云、电力交易、优质服务、综合能源、物资采购、智慧财务、智慧法律、数据共享、安全生产、金融科技等。
国家电网也在许多省份试点能源物联链,物联链可以帮助电网实现更好的转型。
一方面,在经济结构改革的背景下,物联链可以助力电网降本增效:
物联链技术在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率等方面有很大的用武之地。
比如,物联链技术在流程化电力业务中,可以减少员工的重复工作量,提高工作效率,实现提质增效。
另一方面,物联链可助力电网向智能化、信息化、平台化的方向发展。
在物联链上对电网的数据进行认证,通过开放平台的方式,第三方企业可以基于可信数据进行进一步的商业开发。
能源互联网所畅想的各类灵活用能的方式(例如,虚拟电厂、需求侧响应、点对点的购售电、实时区域电价等),都可以通过智能合约的方式灵活实现,从而建立一个泛在的能源互联网络。
相信随着我国政府大力推进物联网和区块链技术的发展,在2020年,国内其他的能源巨头也开始试水区块链的应用。
而在海外项目中,纽约布鲁克林的LO3公司在2016年将一个街区内的用户组织起来,打造了第一个点对点的能源交易项目。该项目创造了能源物联链的先河,作为典型案例被反复提及。
另一个知名项目,Power Ledger,使用基于区块链的软件构建了一个P2P的太阳能剩余电力交易系统。
区块链技术的应用,使得系统在电能产生的时候就能确定电能的所有者,然后通过一系列交易协议完成电能所有者与消费者之间的交易,住户可以直接将剩余电能卖给其他住户,其出售价格也高于直接出售给电力公司的价格,电能的生产者可以获得更高的收益,而电能消费者的用电成本更低。
PowerLedger还试水了代币化的运行方式,该模式通过物联网+区块链技术使用户之间能够相互信任,从而构建起一个分布式能源交易市场,这一举措通过经济上的回报让人们自愿变得更绿色、更环保,是解决环保问题、实现可持续发展的一大创举。
另外,Power Ledger所设计的POWR-Sparkz双币体系,本质上是一个类似MakerDAO的稳定币生成机制,通过抵押POWR生成一个与法币锚定的稳定币。
但是,这个机制过于简单,难以保证Sparkz币值的稳定性,而且POWR的市值也很难支撑起大规模的电力项目需求。
因此,Power Ledger逐渐搁置了代币化的运行方式,转而以封闭项目制的方式推动应用落地。
三、方案优势
在现代商业中,建立多方之间的信任是需要较高成本的,一般需要借助于多个中介机构才能完成一次商业过程。
区块链技术的去中介化、匿名性、可追溯性,使得其可以替代许多不必要的中介,成为价值互联网的基础设施。
凭借这一特性,在不久的将来,物联网结合区块链将会逐步渗透到各类商业过程中,简化商业流程,并建立更多全新的商业模式。
在众多潜在的产业中,新能源有望实现物联网+区块链的大规模应用。
因为新能源的特点在于,其潜在的规模体量巨大,且在未来将有很大的比例以分布式的形态存在,这将催生面向分布式商业和分布式的服务。
同时,能源资产所生产的电力商品标准化程度高,能够较好地预测现金流,通过可信的物联网,可以实现电力商品的小额确认和快速转移。
传统的商业过程是有边界的,正如互联网刚出现时的局域网一样,商业关系和数据局限在封闭且孤立的数据库中,外部如果想介入其中,需要在大量中间方的帮助下重新审计和确认相关的数据。
而物联网+区块链作为无边界商业的基础设施,有望打破传统商业之间的这种界限。
物联网和区块链技术作为两个在接下来十年会有大规模爆发式发展的产业,区块链和物联网的结合将为人类的可持续发展提供很好的解决方案,既能促进各各的产业发展,又能交叉融合出新的技术和新的商业模式。
四、设计思路
“物联网+区块链”将会重新构建能源产业。传统的能源产业是以“大电厂+大电网”的形态构成的,整体较为封闭,参与的金融机构也多是大银行、大资本。
新能源的特点则是可以以很小的规模运行和部署,成本也在不断下降,这使得机构参与其中的门槛大幅下降。
未来20年我国的能源产业将会逐渐向“集中式+分布式”并行的形态发展。
而在许多电网并不发达的国家,尤其是东南亚和非洲的一些地区,将会直接跳过集中式电网的建设阶段,进入到遍地开放的微电网时代。
物联链可以降低新兴的分布式能源的运营成本,让微电网中的小型主体也参与到微电网的电力能源建设中。
物联链还可以保证高质量电能的微电网运行以及结算可信。
而电动汽车、充电桩、储能电池等产业也将受惠于能源物联链的部署,实现与其他用户之间的小额、高频的能源交互,进而建立一个高效互联的智能电网。
除了电力系统的运营模式将被重构之外,能源资产的融资方式也将发生比较大的变化。
区块链和物联网的结合,将降低金融机构提供服务的成本,使得参与方可以实时获取运营情况的数据并提供更快速的服务。
去中心化的金融模式DeFi也将为能源产业,尤其是小型的能源资产提供更多的助力。
五、用户定义
这次能源的方案设计将会由用户侧发起,不论是光伏电板还是储能设备,用户都不再会被高昂的初始投资拒之门外。
用户将根据区域的能源结构情况,决定是否安装能源设备甚至经营能源业务。
例如,对于光伏装机占比很高的地区,区域的电网将会形成一种“鸭子曲线”,即白天从外部电网购电量低,日落时购电量骤升,晚上购电量较高。该地区的用户通过安装储能设备或者将电动汽车加入电网交互过程,就可以获得较好的盈利模式。在这个过程中,用户从过去单一被动地购买电力,按照一个固定的价格支付费用,逐渐转变成为向外出售电力的发电单元。(据小编了解,目前吉利集团目前也有在积极规划相关的项目)
市场和区域的实时电价将会促进用户参与到电网的交互过程中,很多全新的交互模式将会由此而诞生。
例如,用户之间将组成分散式的虚拟电厂,共同调节电网输出能力,并按照区块链上记录的数据分配所得的收益。
这些运营主体分散化的社区型能源组织,将会以去中心化的方式运作,并使得许多第三方数据服务商得以发展,在区块链网络上通过人工智能和数据分析的方式,帮助小型用户参与能源网络的交互。
六、如何落地
物联链目前尚处于非常早期的阶段(确切的说,这个概念可能小编本人是国内少数几个较早提出的从业人事之一),行业迫切需要解决的问题是,如何才能让物联链真正带来经济效益,建立“杀手级应用”。
新能源是可以预见的具有强大爆发力的新兴产业,其全球化、分布式化的特点,巨大的潜在规模以及与人们生活的紧密结合,都可以很好地帮助物联链和实体经济融合在一起,形成一种“堆栈经济”。
能源将会是堆栈经济中最底层的入口,尤其是对于发展中地区的人民来说,在获得了基本的网络和能源之后,他们可以进一步接触到更多的生活服务,因此新能源可以提升全球人民的生活质量。
能源资产又具有不同于其他资产的特点,其资产产品非常适合于构建共享式的物联链服务。电力商品的标准化程度很高,即便是按月结算,其发电的账目数据也是相对连续的。区域电力商品的价格也比较稳定,与其交易的是单一机构(电网公司),并且局限于一个区域之内。这也使得能源资产的现金流易于确定,从而降低产品标准化过程中的成本。


