由於全球經濟發展放緩、對環境可持續發展的要求更加嚴格，能源企業的發展進入了一個瓶頸。一方面，能源企業的傳統業務模式和盈利模式不再適應數字化、低碳化的新經濟格局的需求；另一方面，以能源用戶為主導的能源變革如火如荼，企業既有系統無法管理越來越複雜的交易請求，並難以滿足監管方和能源用戶對能源供應安全和分佈式能源接入的旺盛需求，同時傳統的集中式監管和第三方的介入阻礙了能源用戶對高效率和低成本的追求。
區塊鏈的特性和優勢可以幫助能源企業在安全的基礎上創新性地解決以上問題並促進能源價值鏈重塑。這些創新應用變化萬千，或許站在現在看未來，有很多應用我們都難以想象和預測。我們只能從現實展望未來，從三種場景下的區塊鏈應用，描繪能源價值創新的新機遇。
衍生場景
能源企業在能源需求下降、環保壓力增加、全球經濟緩慢增長的新常態下，傳統業務運營模式和公司治理方式都受到前所未有的挑戰。而當區塊鏈技術與能源行業傳統業務和傳統治理框架相結合時，可衍生出更加豐富的應用，幫助能源企業創造新收入並降低運營成本。
公司治理
區塊鏈內置的安全和共識基礎，可以提升企業風險管控和資本管理的能力。例如降低內部信息洩露和篡改等風險，減少對外交易風險、內部管理費用和第三方介入成本，提高業務和風險的處理效率。利用智能合約構建實時的可再生能源接入體系，既能夠減少可再生能源發電的波動性對主電網的影響，也可以減少人力控制成本和差錯率。將區塊鏈技術用於能源網絡管理還可實現智能、自動的負載均衡、替代能源的切換、減少能源中斷時間。
智能服務
區塊鏈開放且安全的特性以及智能合約的應用可以幫助能源企業提升現有業務的智能化程度，開發更多智能化增值服務。例如能源企業可以結合智能電錶、智能燃氣表等IOT設備管理用戶能源使用和付費。或提供更安全的電池存儲管理、電動車充電等增值服務。也可以將智能合約應用到能源批發領域以降低交易風險和管理成本。
供應鏈管理
能源企業供應鏈複雜，具有多方參與、採購的物資種類和數量繁雜、流程繁瑣等特點，很多大型能源企業更是將全集團的採購業務進行集中管理。而區塊鏈提供了更加安全和可信的交易解決方案，能夠幫助能源企業降低貿易參與方的核驗成本，降低交易複雜性和交易成本，促進多方的快速交易，提升了供應鏈的效率。同時區塊鏈平臺在鏈接了商品所有權和轉移關係的同時，還有效鏈接了間接發生關聯的上下游企業，使能源企業供應鏈生態系統更加完善。Skuchain公司正在為B2B交易和供應鏈金融市場開發基於區塊鏈的產品。
資產管理
在數字資產管理方面，區塊鏈的優勢在於後續流通環節可以不依賴於發行方系統，數字資產將在保證知識產權的基礎上，由集中控制變成分佈的、社會化傳播和交易，促進了數字資產流通效率。
而在實物資產管理方面，IBM和三星一直在研究去中心化P2P自主遙測系統（ADEPT），利用區塊鏈類的技術為物聯網設備網絡的去中心化構造存在基礎。在ADEPT中，區塊鏈被作為大量設備的公共賬本，不再需要中央樞紐協調設備之間的通信，設備便能自主地實現相互通信，從而管理軟件更新、系統錯誤、能源使用、故障報警等。初創企業Filament搭建了一個區塊鏈無線網絡，該應用甚至支持IOT設備自行訂購維修服務或新部件。
用戶體驗
區塊鏈技術可以實現更加靈活高效的用戶服務。區塊鏈技術不但解決了客戶信息更加安全存儲和傳輸的問題，還增加了用戶自主權。基於智能合約，能源用戶可以自定義繳費週期、靈活更改訂購的套餐，並實現自動繳費或預付費。並且區塊鏈技術與智能電錶的結合也將支持智能電錶根據合同條款購電，甚至自動更換電力供應商。埃森哲近期創建了一款智能插頭原型，可從不同供應商處購電，並定期調整耗電量。還有一些公司基於智能合約和分佈式總賬完善電動汽車自動充電和付費服務。
難以迴避的技術挑戰
能源互聯網業務和交易的複雜性對區塊鏈的計算能力、存儲性能、處理能力都帶來直接的挑戰。而隨著能源互聯網在分佈式可再生能源、資本領域的服務創新增加，對跨行業開放標準的需求也更加迫切。
存儲和計算
傳統的區塊鏈網絡需要儲存自創建伊始的所有交易塊，用以確保交易的有效性以及對交易進行追溯。但是這種機制導致網絡中的全功能節點需要大量的存儲空間，在一定程度上限制了參與區塊鏈核心功能的節點類型和數量。另一方面，隨著共識算法提高，對核心節點計算性能的要求也日益提高。
對於上述存儲問題，埃森哲認為可以採用分級存儲策略，即核心節點存儲全量數據，輕量節點保存相關數據。此外還可以採用賬本快照等方式將已驗證交易區塊存儲在雲存儲等分佈式高可靠儲存介質中，並優化交易信息查詢等基本操作，提升網絡的處理能力。而對於計算能力的需求，可以對網絡中的節點進行身份劃分，在核心節點部署GPU、FPGA等專用計算硬件以提高計算能力，而網絡中的移動節點不必參與共識計算任務。
吞吐和延遲
區塊鏈網絡的處理速度和吞吐量直接影響著系統的整體性能，其中共識算法是網絡吞吐和延遲的決定性因素。在能源點對點交易中，對於吞吐量的需求會成為交易順利進行的一個瓶頸。而且共識算法還直接影響著網絡的穩定性和安全性。
目前雖然有多種共識算法可供選擇，但是沒有任何一種可以兼顧性能和安全等各方面的要求。基於上述情況，有必要針對具體的應用場景和需求選擇恰當的共識算法。例如在能源結算和繳費應用中，可以在主鏈的基礎上加入復鏈結合一定授信機制的設計，用於快速完成一些高頻小額交易，並定期與主鏈進行同步數據。在能源供應鏈金融等聯盟鏈或私鏈等相對封閉的應用環境中，可以通過在一定程度內降低安全保證的方式來提升系統性能。對於複雜應用，可以通過拆分簡化系統的整體設計，針對各模塊的需求利用或改進相應的共識算法。
安全和監管
區塊鏈作為一個去中心化的記賬系統，篡改數據難度大與高度的隱私保護是其重要特點。但由於基於區塊鏈的應用需要在法律的框架中運行，因此需要為司法機關以及其它特權職能機關提供監管機制。由於區塊鏈的設計初衷是構建一個完全去中心化的網絡，因此並沒有設計這樣的特權監管機制。此外區塊鏈自身的匿名性在保護用戶隱私的同時也使得監管更加困難。
為了在現有的區塊鏈設計中引入必要的監管機制，可以引入雙鏈模型，確保所有交易都通過監管機構認可後方可執行，同時保證用戶層面的身份隱私性。但是需要指出的是，這樣的修補機制需要解決好特權濫用和安全防護方面的問題。對於特權濫用，可以採用留痕和分權等方法進行監管，降低特權濫用的風險。而隨著特權機制的引入，也會使這個區塊鏈網絡出現薄弱點，需要針對這些薄弱點設計額外的安全機制來確保整個區塊鏈穩定可控。埃森哲已經在區塊鏈管控方面進行了探索研究，並提出了可編輯的區塊鏈技術架構。
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