區(qū)塊鏈能源

文 劉 波

區(qū)塊鏈能源

文 劉 波

中國需要進行清潔能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展分布式能源潛力巨大。如果通過區(qū)塊鏈技術將大量的分布式能源連接成供能網(wǎng)絡，實現(xiàn)點對點的供能模式，將帶來高效、節(jié)能、減排以及太陽能等可再生能源廣泛應用的前景。

互聯(lián)網(wǎng)的第一輪革命是一場信息革命，它改變了我們的生活，但卻并沒有徹底改變企業(yè)和經(jīng)濟運行的模式。以區(qū)塊鏈技術為基礎的第二場互聯(lián)網(wǎng)革命，將強有力地改變企業(yè)和經(jīng)濟運行模式，因此被喻為互聯(lián)網(wǎng)價值革命。

區(qū)塊鏈作為數(shù)字貨幣的底層技術，首先在金融領域得到廣泛認同，世界上幾乎所有大型金融機構都在研究基于區(qū)塊鏈的金融模式。中國人民銀行于2016年底成立了數(shù)字貨幣研究所，旨在推出基于區(qū)塊鏈技術并擁有法幣地位的數(shù)字貨幣。目前區(qū)塊鏈技術已向更多的領域拓展，幾乎在互聯(lián)網(wǎng)觸及的所有領域都能見到區(qū)塊鏈的影子。2016年底，國家工信部發(fā)布了《中國區(qū)塊鏈技術和應用發(fā)展白皮書》。

繼金融業(yè)之后，能源領域被認為是區(qū)塊鏈技術的下一個熱門應用領域。能源行業(yè)素來被認為是一項技術門檻高的資本密集型行業(yè)，如果與區(qū)塊鏈技術相結合，將實現(xiàn)能源在互聯(lián)網(wǎng)上的自由交易，和其他商品的交易一樣，如此將徹底顛覆現(xiàn)有的能源架構，也將真正地實現(xiàn)低碳、高效，從而開啟能源應用的全新模式。

區(qū)塊鏈能源有其內(nèi)在的科學邏輯關系。

清潔能源

全球變暖，大氣污染愈演愈烈，發(fā)展清潔能源勢在必然。國家發(fā)改委、國家能源局明確提出“十三五”期間我國煤炭消費比重將下降到58%左右，逐漸降低煤炭在能源結構中的比重是必然選擇。從石器時代進入青銅時代，并不是因為“石頭”用完了，而是“青銅器”更加好用，如果死抱著花崗巖石頭不放手，就沒有今天的社會文明。

未來10～20年，可以規(guī)模化應用的清潔能源在哪里？

核能只是一種接近于零排放的能源，但是核廢料等問題決定了它不會成為真正意義上的清潔能源，德國政府已經(jīng)宣布永久放棄核能。水電總量有限，同時存在季節(jié)性差異、生態(tài)環(huán)境等問題，因此不可能成為主要的清潔能源。生物質(zhì)能如果依靠土地生產(chǎn)植物，不可能是中國能源發(fā)展的選項，而依靠生物質(zhì)廢棄物則數(shù)量有限、經(jīng)濟性也很差。太陽能和風力發(fā)電雖然可能是未來能源發(fā)展的方向，但是由于短期內(nèi)難以解決效率和穩(wěn)定性等問題，同樣很難成為主要的清潔能源。

美國學者海夫納（R.A.Hefner）在30年前提出能源大轉(zhuǎn)型理論，他認為，脫碳趨勢是未來能源進化的核心，即構成能源分子結構中碳的比重逐漸下降、氫的比重逐漸上升，以此推理人類將進入氣體能源時代，即以天然氣為主的清潔能源時代。但在當時他的這一理論并不被認同，主要原因是常規(guī)天然氣儲存量很少，根本不可能作為可以規(guī)模化應用的清潔能源。

近十多年來，美國通過頁巖氣革命解決了氣源問題，也使美國從世界上的能源進口大國轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉闯隹诖髧^而徹底改變了世界能源格局。中國也有望迎來頁巖氣革命，雖然起步較晚但發(fā)展快速，已經(jīng)成為繼美國、加拿大之后的第三個頁巖氣規(guī)模化生產(chǎn)大國。國土資源部日前宣布已累計探明頁巖氣地質(zhì)儲量達7643億立方米，按可采儲量計算目前居世界第一。因此，天然氣成為未來10～20年主要的可以規(guī)模化應用的清潔能源。2017年1月，中國發(fā)布《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，將頁巖氣開發(fā)技術與產(chǎn)業(yè)列為發(fā)展重點。

天然氣分布式能源

天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源，按照能量梯級利用原則是合理的使用方式。分布式能源（CCHP）很可能是天然氣應用的最佳模式，它的綜合熱效率可以達到80%以上，因此被視為21世紀能源發(fā)展的重要方向。

不同于一般的發(fā)電站單一供電模式，天然氣分布式能源將同時實現(xiàn)供電、供冷、供熱三聯(lián)供。太陽能光伏、小型風力發(fā)電、燃料電池等都有可能構成分布式能源，但限于現(xiàn)有的技術發(fā)展水平，從技術成熟度和市場規(guī)模化的角度來看，天然氣分布式能源暫時占據(jù)市場主角位置。

能源互聯(lián)網(wǎng)

能源互聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展的必然方向。能源作為一種商品，也希望同其他商品一樣，可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行自由交易，這種以分布式能源為基礎的能源供應網(wǎng)絡，將徹底顛覆現(xiàn)有的能源供應模式，是人類使用能源里程碑式的進步。

然而，能源又不同于普通商品，需要特定的物理網(wǎng)絡進行輸送（電網(wǎng)、熱網(wǎng)等），而這些物-物相連的網(wǎng)絡必須控制在動態(tài)平衡條件下。如果電網(wǎng)平衡被打破后故障能量瞬間傳至整個電網(wǎng)，可能引發(fā)安全問題。現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)電商模式根本無法滿足點對點能源交易需求，因此，能源互聯(lián)網(wǎng)雖然提出多年，但一直沒有本質(zhì)上的進展。

區(qū)塊鏈能源

從天然氣清潔能源到能源互聯(lián)網(wǎng)，這是一個能源清潔化高效利用的發(fā)展鏈，但是在最后關鍵的點對點交易上被卡住，而區(qū)塊鏈技術是目前解決最后卡口的有效方案。區(qū)塊鏈能源實質(zhì)上是借助區(qū)塊鏈技術將無數(shù)的分布式能源連接成點對點能源供應網(wǎng)絡，徹底解決現(xiàn)有高度集中式供電網(wǎng)的弊病，大大提高能源利用效率，并實現(xiàn)減排。

以太坊是目前世界上最大的一個區(qū)塊鏈應用平臺，它的核心是“智能合約”，通俗說法就是“紙質(zhì)合同+法院”。它將人類的一切交易行為通過數(shù)字化解決，并且保證全過程無法篡改、不受任何機構控制（去中心化），保證“絕對誠信”。借助于它建立的區(qū)塊鏈能源系統(tǒng)，可以解決點對點的能源交易中誠信等難題。

目前美國、歐洲和澳大利亞等都有開展區(qū)塊鏈能源嘗試的報道，美國紐約州已經(jīng)正式啟動區(qū)塊鏈能源試點，目的就是通過點對點的分布式能源供應，部分取代紐約的大型電網(wǎng)，并促進太陽能等可再生能源的應用。

深圳市正在規(guī)劃建設的新科技館，將對其能源供給系統(tǒng)進行創(chuàng)新設計，采用區(qū)塊鏈能源進行供能。該系統(tǒng)在展示能源科技最新解決方案的同時，可以實現(xiàn)為6個常設展廳提供電力以及空調(diào)冷能，相比傳統(tǒng)供能模式節(jié)能減排效果更顯著。人們還可以通過現(xiàn)場演示的區(qū)塊鏈能源點對點交易過程，親身體驗能源也可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨意購買使用。深圳新科技館區(qū)塊鏈能源將是中國第一個區(qū)塊鏈能源應用項目。

但是，由于區(qū)塊鏈是一項全新的技術，目前國內(nèi)還缺乏類似以太坊這樣的應用平臺，需要針對區(qū)塊鏈能源研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的專業(yè)區(qū)塊鏈平臺。另外，雖然國家發(fā)改委出臺了一系列電力改革政策，鼓勵發(fā)展點對點的電力直接交易，但是改革的進度還需要加快，以有利于分布式能源這樣高效節(jié)能技術的推廣應用。

中國需要進行清潔能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展分布式能源潛力巨大。如果通過區(qū)塊鏈技術將大量的分布式能源連接成供能網(wǎng)絡，實現(xiàn)點對點的供能模式，將帶來高效節(jié)能減排以及太陽能等可再生能源廣泛應用的前景。

中國不應該錯過區(qū)塊鏈能源這樣一個能源發(fā)展史上的重要機遇。

劉波：深圳市新迪能源科技有限公司執(zhí)行董事