區(qū)塊鏈可以幫助革新能源生產嗎

能源行業(yè)的一場革命即將來臨。Blockchain是一個開放的分布式分類帳系統(tǒng)，可以在加密數據庫上創(chuàng)建和更新記錄，該數據庫可供網絡上的所有用戶使用。再也不僅僅是可再生風能和太陽能生產商的夢想 - 傳統(tǒng)化石燃料能源的大型傳統(tǒng)生產商正在爭先恐后地成為Blockchain推動的交易網絡的一部分。它是如何工作的，它意味著什么?這是一個例子：

你正在旅行。你早早就開始了，決定停下來喝咖啡。你在下一個出口下車并開車到充電站。插上電動汽車后，您可以前往咖啡廳享用咖啡。與此同時，您的汽車已經與充電站進行了通信，并告訴您要去哪里。他們一起決定你需要一個完整的電池供你的旅程和快速充電器泵10千瓦時(kWh)的電力到你的車等待你的摩卡拿鐵冷卻。充電站會自動從您的賬戶中扣除10千瓦時的令牌。

這些價值10千瓦時的代幣來自你投資去年剛剛上線的西班牙太陽能發(fā)電設施所產生的利潤。對太陽能設施的投資部分來自上周從澳大利亞100兆瓦時巨大鋰離子電池的電力銷售回到電網的利潤，部分來自屋頂太陽能銷售的數百千瓦時的額外能源。幾個月前在你家的陣列。一些額外的家庭能源也用于購買愛沙尼亞正在建設的風電場的未來能源。如果沒有您和他人對未來可再生能源的投資所提供的融資，這是一個不可能實現的設施。

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根據技術的狂熱愛好者(并且有很多)，由于Blockchain，所有這些都將在不久的將來實現。如果您聽說過Blockchain，很可能是因為稱為比特幣的加密貨幣。替代支付系統(tǒng)始于2009年，取消了發(fā)行貨幣，轉讓資產所有權和確認交易的中央機構。比特幣使用Blockchain的開放和分布式分類帳作為創(chuàng)建和更新記錄的方式。Blockchain不是由中央銀行記錄的交易，而是將記錄放入加密數據庫，該數據庫可供網絡上的所有用戶使用。

在區(qū)塊鏈中，每個交易都鏈接到它之前的交易(這是“鏈”來自的地方)，并且記錄不能被更改，只能添加到。網絡中的每個節(jié)點都存儲并將分類帳信息轉發(fā)給所有其他節(jié)點，這使得幾乎不可能更改或破壞分類帳數據。

所以，回到我們在咖啡館的站點。阻礙可再生能源信貸和財富無縫轉變的因素是銀行，會計師，律師等中介機構以及東道國政府有關能源和商業(yè)的法規(guī)。這是區(qū)塊鏈的承諾 - 通過允許組織，機器和公司通過安全，開放和分布式的互聯網和物聯網(IoT)自由交互，它有可能切斷中介的基礎設施。沒有監(jiān)管和管理層次的分類賬增加了成本并減緩了交易過程。

電力系統(tǒng)是集中的和高度監(jiān)管的。這對可再生能源尤其明顯。Rocky Mountain Institute(RMI)的助理Sam Hartnett解釋了這個問題：“今天美國和其他地區(qū)的市場往往因其結構和監(jiān)管疏忽而變化。他們通常專注于大規(guī)模的買家和賣家以兆瓦時為單位發(fā)行證書。

“在這個過程中，你有不同的權力和中介，你必須有人負責注冊這些資產，核實它們實際上是可再生的，測量它們的生產，創(chuàng)造這些證書。許多買家不直接處理特定的發(fā)電資產相反，他們正在通過經紀人或中介機構。有不同的權威機構負責報告和核實，并防止重復計算等事項，并確保一旦您申請退款并且不再可以交易或出售或哈特內特告訴稱，這將使房主的屋頂太陽能電池陣列處于劣勢，因為它將多余的太陽能出售給配電網或與鄰居進行點對點交易。設計新聞。

監(jiān)管環(huán)境還取決于您所居住的州。在受監(jiān)管的市場中，垂直整合的壟斷能源公用事業(yè)控制著市場的各個方面，并受到公共監(jiān)管機構的監(jiān)督。在放松管制的市場中，發(fā)電廠，輸電線路等在批發(fā)市場銷售電力，零售能源供應購買能源并將其轉售給消費者。放松管制的市場允許來自各種獨立電力生產商的競爭。

正在進行的工作

RMI是能源網絡基金會(EWF)的聯合創(chuàng)始人之一，該基金會是一家在瑞士注冊成立的獨立非營利組織，于2017年初正式啟動。它與一家名為Grid Singularity的區(qū)塊鏈公司共同創(chuàng)辦。

“我們認為區(qū)塊鏈是一種非常有前途的技術，能夠實現RMI長期以來對分布式和大部分可再生能源系統(tǒng)的許多想法，”RMI的Harnett表示。“在短期內，我們認為我們認為對現有市場立即有價值的技術有很多非常具體的應用。我們與來自世界各地的20多家公用事業(yè)公司，電網運營商和其他能源公司合作，探索區(qū)塊鏈的一些最有前途的用例，然后開發(fā)應用程序和商業(yè)項目，以利用該技術解決當前業(yè)務中的現有挑戰(zhàn)為這些能源公司塑造或尋找新的機會，“他補充道。

設計新聞與巴黎的IHS Markit辦公室聯系，其中對能源部門的區(qū)塊鏈網絡的研究已經進行了一年多。“我們正在尋找全球，但大多數申請都在歐洲，美國和澳大利亞，”IHS Markit高級助理Gael Hankus說。“所有問題都圍繞著協調歐洲國家和美國各州之間的法規(guī)，以便區(qū)塊鏈真正成為一般的電子或能源對等交換的游戲規(guī)則改變者，”漢克斯說。他補充說：“監(jiān)管實際上正在減緩區(qū)塊鏈的擴張或擴大技術的規(guī)模。”

證明有效性?

區(qū)塊鏈對能源部門有很大的希望。“它的價值在于能夠建立一個完全分散的，加密安全的計算環(huán)境來運行應用程序和管理數據，并使不相識或相互信任的所有類型的各方能夠訪問這些數據。RMI的Hartnett表示，你擁有內置于網絡中的固有彈性，其中沒有單點故障，沒有單一的攻擊向量。

驗證Blockchain上發(fā)生的事務取決于已設置的網絡類型。公共區(qū)塊鏈允許任何擁有計算機(“礦工”)的人驗證交易。然而，驗證交易的計算機必須解決一系列復雜的數學問題，這些問題可能需要大量的計算能力并消耗大量的電能。在驗證事務之前，其他計算機還需要額外的時間和電能來檢查解決方案，這導致可伸縮性問題。這種類型的驗證稱為“工作證明”，由比特幣等加密貨幣使用。通過解決復雜的數學算法和將比特幣用于非法目的來“挖掘”比特幣所需的非凡能源消耗已經證明了與公共區(qū)塊鏈網絡相關的一些問題。

還可以設置專用區(qū)塊鏈網絡，參與者或節(jié)點都已知并已建立并且能夠驗證交易。這需要更少的計算能力和能量消耗，并且對于彼此都知道的有限數量的參與者來說是正確的解決方案。私有網絡上的驗證通常是通過“授權證明”，因為私有成員節(jié)點應該保證區(qū)塊鏈的安全。

權限區(qū)塊鏈通常通過權威證明進行驗證，并且可以選擇一些可以驗證交易的授權人。授權人可以通過“證明賭注”來選擇，其中可以購買令牌，其表示對區(qū)塊鏈的投資。能源網絡往往是許可區(qū)塊鏈，因為它們的安全性和驗證的低能耗要求。能源網絡基金會(EWF)是一個使用權威證明的權限區(qū)塊鏈 - 只有一些節(jié)點能夠對交易進行身份驗證。您可以成為EWF用戶并仍然參與能源交易，而其他授權節(jié)點將以少量交易費用進行驗證。

能量促成器

可再生能源部門將從區(qū)塊鏈網絡的使用中受益最多。“今天，Blockchain是最適合最終用戶或消費者參與分布式發(fā)電供應的技術，”IHS Markit Paris辦事處的助理El Mehdi Basslim解釋道。“區(qū)塊鏈能夠實現這一目標的原因是降低了交易價格。由于區(qū)塊鏈不需要第三方干預來處理購買要素之間的財務結算，因此交易成本足夠低，可以在參與者之間進行少量能源交易，“Basslim告訴設計新聞。

“區(qū)塊鏈是一個推動因素，它可以促進分布式發(fā)電在網格上的集成。區(qū)塊鏈不是自己的終結。它顯然需要依靠立法變革或技術開發(fā)，如物聯網，機器學習或能源部門的數字化，以真正改變我們生產，運輸和消耗能源的方式，“IHS Markit的Hankus補充道。

區(qū)塊鏈網絡可以通過多種方式用于增強能源網格。RMI的Harnett表示：“我們從200多個應用程序的長篇清單開始，通過與我們的關聯公司的一些合作，我們將該列表縮小到四個應用領域，以便我們最初關注。”“這些是原產地證書，或可再生能源信用，因為它們在美國更常見，公用事業(yè)計費和交互能源，我們指的是網格或網絡中的分布式設備參與雙向通信，從而制定基于的運營決策值。我們也將電動汽車充電和車對電視作為重點領域。“

通過RMI，EWF正在構建一個他們稱之為“Origin”的開源應用程序。它專門用于證書發(fā)行，交易和鏈上跟蹤。“我們認為它是Blockchain的第一個殺手級應用程序之一，你們有很多不同的參與方，需要訪問一組共同的事實，有許多后臺功能和與發(fā)布有關的行政負擔，交易跟蹤，這增加了交易成本。對于參與這個市場有什么意義，作為買方和賣方都有一種較低的界限。所以我們看到的是，可再生能源采購在今天真正由大公司主導，“哈特內特說。

“Blockchain利用了我們今天擁有的所有技術。從物聯網到機器學習，因為它提供了可以輕松連接到智能電表的分類賬，所有東西都可以存儲在同一個區(qū)塊鏈上，不同的玩家可以訪問這些數據，也可以獲得不同的能量流參與者，“Basslim在巴黎說。

Blockchain多久會對能源系統(tǒng)產生影響?來自RMI的Hartnett希望追求低調的成果：“你可以想象，在一兩年內，所有批發(fā)交易都可以在區(qū)塊鏈網絡上進行。”之后，可再生能源證書和其他點對點能源交易應該可以進行大規(guī)模的。“我們與Blockchain的關系就像在1995年看手機一樣，并且想到你知道什么是手機，”Hartnett解釋道。“整個技術在過去一年里真正進入了意識或日常生活中。