新能源行业的区块链应用展望

2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习，习近平总书记强调要构建区块链产业生态，加快区块链和人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术的深度融合。本文拟就区块链技术在新能源行业的应用进行分析。

区块链的概念来源于日裔美国学者中本聪于2008年发表的《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文。虽然学者对区块链的定义有所不同，但大多从以下几个角度阐述：

（1）从数据的角度：区块链即由区块组成的链。区块是一个结构数据单元，把数据区块按时间顺序连接组成的链式数据结构即为区块链。

（2）从记账的角度：区块链是一种分布式账本系统，每个区块都记录着发生在相应时段的全部交易数据，本质上是一种基于非对称加密算法的分布式记账技术。

（3）从协议的角度：区块链是一种类似于HTTP协议的互联网协议，是一种可以在无第三方监督的状态下建立彼此信任的技术手段，即“价值物联网”的基础协议。

（4）从经济学的角度，区块链将带动互联网由“信息互联网”向“价值互联网”转变，成为共享经济的基础。

（5）从技术的角度，区块链是融合数学、密码学、计算机科学等形成的，通过去中心化的方式建立可靠数据库的技术方案。区块链的基础技术包括时间戳服务、共识机制、非对称加密技术等，本质上属于一种不依赖第三方、通过自身分布式节点进行网络数据存储、验证、传递和交流的技术方案。

因此，对于区块链，需要以综合的、多维的角度去审视。

区块链作为一种架构，由六个层次组成：

（1）数据层：包含数据区块和相关的非对称加密和时间戳等技术，以达到数据的去中心分布式存储，校验区块数据的存在性和完完整性，保证数据的可追溯和不可篡改。

（2）网络层：包含分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制，构建交易的网络环境。

（3）共识层：包含各个节点的共识算法，使得各个节点在高度分散的去中心化系统中能就数据的有效性达成共识。

（4）激励层：包含经济激励的发行机制和分配机制，如比特币的“挖矿机制”，激励参与者不断提供算力来获得奖励。

（5）合约层：包含各类脚本、算法和智能合约，是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础。

（6）应用层：各种应用场景，包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。

迄今为止，区块链技术发展分为三个阶段：1.0时代是数字货币时代，构建去中心化的数字支付系统，主要代表是比特币；2.0时代是智能合约时代，主要在金融领域，即货币之外的数字资产转移；3.0时代是全面应用时代，包括选举、医疗、公证、版权、通信等行业。当前是区块链3.0的时代，区块链已应用于各行各业，如：

（1）司法：北京、上海、广州互联网法院已广泛应用区块链技术。北京互联网法院于2018年9月9日上线“天平链”，利用区块链技术多方监督、不可篡改、方便追溯等特点，在解决数据完整性和隐私保护的前提下，把电子数据的数字摘要值事前存证，方便事后验证，可以解决电子数据存证难，认定难的问题，大幅提升电子数据的证据效力和司法审判效率。

（2）公证：依《最高人民法院关于互联网法院审理案件若干问题的规定》（法释[2018]16号）第十一条的规定，电子签名、可信时间戳、哈希值校验、区块链等证据收集、固定和防篡改的技术手段都可以作为证据认定的依据。如可信时间戳，是国家联合信任时间戳服务中心通过区块链技术提供的数据电文产生时间、内容完整性及不可否认性的有效电子凭证，能够有效证明电子文件权属、产生时间及电子文件是否被篡改。

（3）物流：阿里巴巴旗下的菜鸟、天猫，已启用区块链技术跟踪、上传、查证跨境进口商品的物流全链路信息，涵盖生产、运输、通关、报检、第三方检验等商品进口全流程，为每个跨境进口商品打上独一无二的“身份证”，供消费者查询验证。

（4）税务：国家税务总局深圳市税务局在2018年8月推广区块链发票。预计2020年1月1日深圳前海将率先实现电子发票全覆盖，即发票无纸化。

区块链技术在能源行业的应用尚处于起步阶段，其主要作用在于构建“能源互联网”。“能源互联网”是以电力系统为核心，以分布式可再生能源为主要一次能源，与天然气网络、交通网络等其他系统紧密结合而形成的复杂多网流系统。区块链技术在新能源行业的运用主要集中在能源互联网上，主要有：

区块链在能源领域的广泛应用主要集中在智能电网，针对每一度电，用区块链可以从来源到使用建立完备的数字档案，为电站提供数据支持和资产评估依据。区块链还可以释放分布式资源的多余电力，如回购民用屋顶太阳能产生的冗余资源。

在可再生能源行业，为化解分布式可再生能源配额制执行中大规模配额发放、分布式配额交易、配额完成情况有效监审等一系列复杂问题，将绿色证书交易与区块链技术相结合，可以提高绿证交易的效率。此外，区块链技术可以验证该信用额度的真实性，为绿证的使用建立动态管理和监督。

充电难的问题一直困扰着电动汽车行业。利用区块链技术，可以实现公用充电桩、个人充电桩、企业充电桩的电力充放信息交互和共享。区块链技术同样可以打通不同标准架构充电系统的标准壁垒，也可以根据电网上可再生能源比例为居民用电与电动汽车充电提供动态电价服务。

未来，分布式能源将成为主流，由分布式能源组成的电力互联网将根据不同区域的用电情况、不同能源的供电情况即时作出调度与调整。区块链技术可以在技术上为实现该技术提供信息交流与财务结算服务。

利用区块链技术，可以对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集，对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。如此，对动力电池的全生命周期信息进行追溯和管理，不仅可以有效预防安全问题，还可以助力退役动力电池的梯次利用。

能源互联网本质上属于物联网，中心化的数据处理方式不利于能源安全。区块链系统的分布式存储架构可以增强系统对病毒、黑客攻击的抵抗力，保护能源数据的收集、处理、存储和传输。

区块链技术会推动新的商业模式，如光伏电站众筹、新能源资产证券化、众筹配电。以众筹配电为例，用户可以众筹方式建设配电设施，而配电资产的投资收益和用电量有关，区块链技术则可以提供精确可信的计量数据，以及智能化合约，以此保障投资者权益。

伴随着5G、大数据、云计算等技术的进一步发展，区块链技术在新能源行业应用潜力巨大。在新能源行业中，区块链技术能够大幅度提供能源交易系统的交易效率，同时助力分布式能源系统颠覆传统的电力供求关系，以解决能源供给问题。

对区块链的讨论肇始于比特币，兴盛于P2P，扩散至全行业。区块链的本质是互联网技术的进步。区块链由于其去中心化的特点，区块链信息服务及其提供者也呈去中心化的状态，如何对其有效监管成为难题。迄今为止，我国只有国务院于2019年1月颁布的《区块链信息服务管理规定》，尚不足以对区块链技术应用中产生的法律问题予以回应。虽然区块链技术的讨论方兴未艾，但区块链技术的法律监管尚待完善。

1.王元地等：《区块链研究综述》，载《中国矿业大学学报（社会科学版）》2018年第3期。

2.尚舵：《区块链技术在能源行业的应用前景》，载《电力信息与通信技术》2019年第12卷第2期。

3.颜拥等：《能源系统中的区块链：概念、应用与展望》，载《电力建设》2017年第38卷第2期。

4.沈巍等：《基于区块链的分布式能源市场化交易架构及应用机制》，载《华北电力大学学报（社会科学版）》2019年第2期。

5.吴悦舒：《区块链的行业应用及其法律风险分析》，载《学术争鸣》2019年第4期。

6.李尚：《区块链在能源行业应用前景展望》，载微信公众号“广东省电机工程学会”2019年10月28日。