曾經在能源電力領域燃起星星之火、卻一度陷入沉寂的能源區塊鏈，這次迎來了真正的風口。

10月24日下午，在中共中央政治局召開的第十八次集體學習上，習近平強調，要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。要推動區塊鏈底層技術服務和新型智慧城市建設相結合，探索在信息基礎設施、智慧交通、能源電力等領域的推廣應用，提升城市管理的智能化、精準化水平。

事實上，在全球范圍內，區塊鏈在能源電力領域已經擁有眾多應用案例，并且我國近幾年也已經展開了深入研究。

區塊鏈技術作為一種革命性的去中心化技術，可增加能源電力領域多利益主體的相互信任，正成為當今能源電力領域的一個重要的新方向。但是目前絕大部分項目都不太成熟。

（一）

1.美國紐約布魯克林微網項目

美國是全球能源區塊鏈技術開發與應用實施最活躍的國家之一，其較為先進的科技水平、較好的融資環境等條件均為能源區塊鏈的技術研發與商業應用提供了較好的條件。

美國紐約布魯克林社區的TansactiveGrid項目是世界上最早投入實踐的能源區塊鏈項目。該項目由美國新創能源公司LO3與區塊鏈技術研發商ConsenSys共同開發。

圖：紐約布魯克林Tansactive Grid項目示意圖

在該項目中，共有10個家庭參與。其中，5家安裝了屋頂光伏發電系統，為供電家庭；另外5家為購電家庭。整個項目采用 P2P的直接能源交易，無需經過第三方的電力運營商。智能電表底層應用集成了基于以太坊區塊鏈智能合約功能，可對用戶的發電、用電以及交易電量等信息進行采集，并將數據同步上傳至公共區塊鏈網絡平臺上。智能電表記錄的發電量數據，可以為區塊鏈技術平臺創建代幣，代表供電家庭屋頂光伏的剩余電量。這些代幣就代表著屋頂光伏發出清潔電能的總量，虛擬代幣可通過區塊鏈智能錢包進行交易。

通過該項目，社區內的居民可以節省購電費用，而且配置屋頂光伏的居民用戶可以將剩余電量直接出售給用戶，獲得收益。布魯克林微網項目對美國以及全球的能源區塊鏈項目起到了示范作用，推動了相關 P2P分布式電力交易的發展。但是，布魯克林微網項目的試驗規模較小，總共只有10個參與用戶，只是證明了小規模微電網進行分散電力交易的可實施性，但對于較大規模的微電網還需進行下一步驗證。此外，由于紐約市不允許個人直接參與電力交易，布魯克林微電網項目曾一度被叫停，能源區塊鏈項目對政策的依賴性極高。

2.歐盟Scanergy項目

根據歐盟“2050 能源路線圖”，歐盟將在 2050年減少80%的溫室氣體排放。能源區塊鏈技術可支撐分布式能源的P2P直接交易，所發電能無需遠距離及升降壓傳輸，交易不必通過傳統中心化、集中式的模式，可促使能源就地消納，降低長距離輸電造成的線路損耗，提高能源效率，Scanergy項目是受到歐盟第七框架計劃資助項目之一。

Scanergy項目同樣基于以太坊的智能合約通用平臺。電能生產者向配電網輸入、售出綠色電能時，配網運營商會進行確認，確認成功后智能合約將會生成相應的虛擬代幣(NRGcoin)并將代幣提供給綠色電能生產方。當購電方期望購買綠色清潔能源時，需使用NRGcoin支付。可使用歐元、美元等貨幣在外部交易市場購買NRGcoin，1kW·h 的綠色電力被規定永久等價1個 NRGcoin。

圖：歐盟Scanergy項目整體示意圖

該項目具有的優勢：①交易簡單，可激勵用戶參與電力市場；②清潔電力價格被控制在合理的區間內，不會使得市場交易過于混亂；③電力交易采用虛擬代幣，具有可信任性；④各方均可獲益。

不可更改的區塊鏈智能合約消除了綠色能源生產者對市場政策變更的擔心，為消費者提供更加優惠的綠色能源，無論外部電價如何上漲，原先低價購買的 NRGcoin仍然可以購買1kW·h的能源，降低政府對可再生能源的扶持補貼成本。對電網運營商而言，可降低電網峰值負荷，延緩電網升級改造費用。

盡管歐盟Scanergy項目具備許多優勢，但仍存在一些不足之處：目前，監管政策尚不明確，阻礙了大眾對能源區塊鏈項目的接納。此外，該項目的經濟模型、交易安全、數據隱私等方面亟需完善。

3.德國電動汽車Share&Charge項目

目前，德國正在大力推行能源轉型，推廣電動汽車的使用并考慮禁售燃油汽車。然而，充電設施數量不足、充電交易不透明、各家充電公司支付協議和支付方式不統一等因素制約著電動汽車的發展。

共享充電樁被認為是區塊鏈技術最適用能源方面的領域之一。德國 Share&Charge項目是將區塊鏈技術應用在共享充電樁領域的項目之一。

圖：Share&Charge項目示意圖

私人和商業充電站可以在Share&Charge平臺上將充電樁進行共享出租，并可以設置充電價格、費率等信息。當電動汽車需要充電時，車主通過手機軟件搜索附近的共享充電樁并可查看相關電價信息。充電時，通過智能插座與共享充電樁進行連接并使用手機進行確認，同時，可查看充電數據、交易記錄等信息。

該項目基本工作原理是通過區塊鏈技術的分布式記賬實現交易雙方的計費透明化，增進交易雙方信任。該項目可激勵私人充電樁進行共享，增加充電樁的使用率，解決電動汽車充電難的問題，促進電動汽車的發展，實現節能減排與能源轉型。該技術已被推廣至美國加利福尼亞州。但目前該項目的發展也受到一些現實條件的制約，例如：監管法規和手段不明確，如何在不影響用戶體驗的條件下對用戶的區塊鏈私人密鑰進行安全維護等問題。

4.浙江電力營銷合同管理應用項目

隨著電力體制改革的深入，售電公司等新型利益主體日益增多，電力市場交易日益活躍。在傳統電力交易中，電力交易數據的真實性一般由電網公司負責擔保。電力數據一般被集中保存在電網公司營銷數據庫中，交易信息容易被惡意篡改，其數據真實性與可信度易受到質疑。為增加電力營銷電子合同的真實性與可信度，國網浙江電力有限公司與國網信息通信產業集團有限公司共同開發了基于區塊鏈的電力營銷合同管理系統。

該項目以區塊鏈技術為基礎，對電子合同的交易信息保全、積分兌換與累積等方面進行研究。當電子合同簽署后，電子合同數據不僅會保存在電網公司，還會同步轉發至公證處和司法鑒定機構。區塊鏈技術可以用來確保各方存儲的電子合同數據信息的一致性。此外，公證處和司法鑒定機構還可以為這些數據的真實性提供擔保，提高電子合同數據信息的權威性和可信賴性。

但是該項目對區塊鏈的應用場景比較單一，只涉及電子營銷合同管理，且目前處于理論研究階段，未在國家電網電力營銷系統內大范圍推廣。

5.蛇口能源區塊鏈項目

招商局慈善基金會、北德認證(TüV NORD)、熊貓綠色能源集團以及華為公司等機構公司聯合發起建設了全球首個基于區塊鏈技術、促進使用清潔電能為主的社區公益項目。項目以“推動綠色技術創新體系，推進能源生產和消費革命”為目標，主要研究通過基于區塊鏈技術的智能合約對發電方和用電方進行關聯，滿足青睞綠色清潔電能的低碳環保家庭用電需求。

在該項目中，分布式光伏電站可以將每日發出的綠色電能通過能源互聯網平臺提供給示范社區內的用戶。在該項目初期，社區內的首批100名電力用戶志愿參與綠色清潔電能虛擬交易。用戶可直接在平臺上選擇使用可再生能源或傳統能源，二者的電價相同。當用戶選擇可再生能源時，底層的區塊鏈技術將自動生成智能合約，直接將分布式光伏電站與用戶進行配對，實現P2P直接虛擬交易。同時，TüV NORD將對選用可再生能源的用戶進行認證并出具電子證書，證明其所使用的是綠色清潔電能，可以促進用戶對清潔電能的使用與接納程度。

目前，該項目正處于落地建設階段，屬于一個規模較小的社區公益項目，可能會出現投資較大、收益困難的局面，且電網公司在該項目中的參與度較低，其有效性有待進一步觀察。

（二）

雖然以上能源區塊鏈工程取得了一定程度的進展，并實現了項目的初步落地實施，但仍然面臨著一些挑戰與關鍵技術問題。

山東理工大學電氣與電子工程學院趙曰浩團隊和廣州供電局副總經理劉育權在聯合署名的一篇論文中指出，縱觀全球能源區塊鏈發展動態，通過上述國內外應用工程的對比分析，可以得出以下結論：

一、在能源區塊鏈的建設與發展上，國內外的應用工程均利用區塊鏈技術所具有的獨特優勢，解決能源領域內的可再生能源消納、電力分布式交易、多利益主體間的缺乏信任等問題。

二、能源區塊鏈最核心的優勢是開放透明、去中心化，可以保證不同利益主體間的相互信任。因此，在各個應用工程的建設中，均強調信息透明公正、安全可靠的理念。

三、全球大多數的能源區塊鏈項目首選以太坊作為平臺。以太坊是一個開源共享的具有智能合約功能的公共區塊鏈平臺，可以降低能源區塊鏈平臺的開發難度與成本，方便實現各類智能合約。

很多國家已將區塊鏈技術納為一項革命性技術并大力推廣其在能源領域使用。在政策上，鼓勵支持發展能源區塊鏈技術，在能源利用模式上，搶先占領制高點，在這方面，美國無疑已經處于領先地位。

通過國內外應用工程對比，可發現中國在以下方面存在明顯差距：

一、能源政策方面。中國分布式發電市場化交易試點處于起步階段，分布式電力交易活躍度與正規程度遠不如發達國家。這方面主要是因為發達國家開展電力分布式交易較早，電力市場機制已經比較成熟。同時，許多項目得到了政府的科技項目資金支持與電網公司的支持與幫助。

二、金融政策方面。中國在金融政策方面監管較為嚴格，禁止“比特幣”等各類虛擬加密貨幣的發行與流通。國外的金融市場監管政策較松，國外一些能源區塊鏈公司可以通過發行Solarcoin、NRGcoin等虛擬代幣進行融資，以促進項目的實施開展。在國內，前期以發行代幣進行融資建設的能源區塊鏈項目落地存在困難。

三、多學科新技術交叉融合方面。中國的能源區塊鏈領域中能源技術與互聯網新興技術相對隔離，未能實現能源與互聯網的深度融合。現有的能源區塊鏈項目未能將人工智能、大數據分析等新興信息技術完全考慮入內。

四、項目落地建設方面。中國的能源區塊鏈落地項目較少，建設與運營經驗不足。能源區塊鏈項目在多數發達國家已經落地起步，并積累了一定的項目經驗與人才技術。

未來中國要實現互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的“互聯網+”智慧能源，實現能源領域“設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放”，需要將最新的互聯網理念、先進信息技術與能源產業進行融合。因此，有必要對區塊鏈技術應用于能源領域進行研究探索。

通過總結以上國內外相關應用工程的經驗，山東理工大學電氣與電子工程學院趙曰浩團隊和廣州供電局副總經理劉育權在聯合署名的論文中，對中國發展能源區塊鏈給出了如下建議和意見：

一、完善能源政策體系。目前，能源區塊鏈項目落地與發展需要比較完善的分布式電力交易市場，受電改政策以及其他各類能源政策的影響程度很大。電力體制改革的進一步深化可以使個人或者企業都有機會成為售電主體，為基于區塊鏈的P2P電力交易創造可能。

二、制定監管措施與健全監管體系。國家相關能源和金融監管部門應盡快制定監管政策，加快完善各項相關法律法規，將能源區塊鏈技術納入合理合規的監管框架內。同時，注意平衡好監管與創新發展的問題，盡量避免出現監管不當阻礙能源區塊鏈技術發展的問題。

三、注重核心關鍵技術研發，尤其加強底層技術的研發力度。加強共識機制、安全算法、智能合約、數據分布式存儲等核心技術的研發。著重對構成區塊鏈系統的數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層等底層技術進行研究，并致力打造具有自主知識產權的國產區塊鏈技術平臺。此外，還需對信息安全防護等級較高的電力等能源行業應用區塊鏈技術可能存在的問題以及應對措施進行討論研究。

四、推進新型能源設備的研發。能源區塊鏈項目的實現與運行需要新型能源設備作為支撐，需要諸如基于區塊鏈底層技術的新型計量設施與通信設備，實現多種能源交易信息的采集與傳輸。

五、積極參與制定能源區塊鏈國際通用標準。目前，能源區塊鏈領域尚缺乏統一的國際通用標準，國家相關能源部門或協會可以聯合國內外相關產學研單位制定相關標準與體系，發揮積極作用，提高中國在相關領域內的國際話語權，建立能源區塊鏈的國際基本體系標準。

六、積極探索區塊鏈在能源領域的應用，有計劃地組織若干能源區塊鏈項目落地應用。國家科技部門可以考慮設立相關科技創新計劃，為能源區塊鏈項目的理論研究與應用示范提供必要的科技經費支持。對能源區塊鏈的典型應用場景，開展可行性研究。兩大電網公司以及其他相關能源企業也可開展小范圍試點，以探索能源區塊鏈相關技術、經驗，待條件成熟時向全國進行推廣應用。