[ 億歐導讀 ] 由於全球經濟發展放緩，社會對環境可持續發展的要求更加嚴格，各能源企業的發展進入到一個瓶頸。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。
在數字經濟大爆發的今天，區塊鏈技術作為最新興、最具突破性的技術之一已經在跨行業應用中發揮出巨大的能量，幫助企業和個人在各類信息共享和交易的過程中建立完善的自動機制，同時提升交易速度和安全性，甚至改變社會和經濟的運行方式。那麼當這種強大的新技術與能源傳統產業碰撞，又會帶來怎樣的“能量”，創造出那些新的應用呢？在區塊鏈的衍生場景中又該如何去面對潛在的技術挑戰呢？
本篇文章將從區塊鏈四大優勢、在能源產業下的多種創新和難以迴避的技術挑戰三大方面出發討論上述問題。
本文來自埃森哲封面文章《區塊鏈與能源互聯網的碰撞》，作者劉東、童華、馬國。以下帶來億歐智庫精選閱讀。
創新應用的基石：區塊鏈四大優勢
區塊鏈是一個開放、分佈式的數據庫，可以在匿名的參與者間進行交易，而無需集中式監管方的介入。區塊鏈將信任信息嵌入每一筆交易和共享數據來源中，從而大大提升了交易和信息共享的安全性和成本效率。區塊鏈的不可篡改、分佈式、可審計、可追蹤等特性為我們構建了一個全新的信任體系，實現了虛擬經濟和實體經濟價值轉移，這也成為區塊鏈價值實現的基礎。此外，區塊鏈還被視為一種顛覆式創新技術平臺。它變革了數據管理方式，從集中管控轉變為分佈式協同，從各組織維護自己的數據資產轉變為每個參與者都能夠訪問、維護、共享數據庫。它最小化了交易風險，提供了信任機制以及可靠而準確的審計跟蹤，提高了合同執行效率甚至可以幫助簡化業務處理流程。最終，交易和數據的管控權從第三方權威組織轉移到參與交易的各方，無論是企業還是個人。
第一，多方共享機制，使各合作方通過共享最新發展狀況、業務信息、其他信息及其觀點，加強各方協作和統籌安排。
第二，數據統一維護，使不同參與者使用統一的數據來源，而非分散的、需要不斷驗證和校正的數據庫。
第三，數據沿襲，保證了數據的完整性和可追溯性，確保各參與方可以持續更新並保持數據完整。
第四，可審計，記錄每次數據更改者的明確身份信息，進行可靠準確的審計跟蹤。
與能源行業的融合：三種場景下的 N 種價值創新
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。
一、原生場景
原生場景的應用是利用區塊鏈自身的特性實現的區塊鏈原始價值。原生場景中的應用與能源行業特點關聯性不大，卻仍然可以作為能源行業的底層應用。
1.數字貨幣
被人們所熟知的比特幣就是以區塊鏈作為底層技術的數字貨幣之一，也是區塊鏈的原始價值 與傳統能源行業的融合 與互聯網的融合開始得最早、交易量最大的一個。截至2016 年 10 月，比特幣的區塊鏈上已經有超過 43 萬個區塊，每個比特幣的市場價格超過 600 美元。國際貨幣基金組織發佈的《虛擬貨幣與超越：初步探討》報告中認為，虛擬貨幣在支付和價值轉移方面，特別是跨境支付和價值轉移方面有著非常大的潛力在推動普惠金融發展方面能發揮作用。
2.智能合約
區塊鏈技術的分佈式賬本功能可以被用來創建、確認、轉移不同類型的資產及合約，智能合約便是重要應用之一。傳統合約的基礎是相互信任，或者經由第三方進行授信。而基於區塊鏈的智能合約自帶了信任機制，並且不僅是由代碼進行定義的，也是由代碼自動執行的，排除了人為干預的因素。智能合約可以廣泛應用於多方簽名交易、產權交易、私人文件記錄和儲存、發放證明等去中心化的授信、交易領域。
3.價值轉移
數字資產的價值已經被廣泛認可，但受到安全機制不完善、信用體系不健全等因素限制而無法實現安全地轉移、交換和共享。而區塊鏈的出現改進了這些主要缺陷，使得價值在互聯網中的轉移更加安全便捷。隨著區塊鏈技術的發展和完善、應用構建的複雜性增加，區塊鏈的原生場景應用也將從簡單的數字貨幣、認證服務向去中心化自治組織演進。
二、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。
1.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。
2.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。
3.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。
4.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 P 2 P 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。
5.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。
三、創新場景
隨著能源互聯網逐漸成熟，多種能源流、信息流、資金流的融合將令能源企業面臨愈發複雜的情況：由業務模式創新帶來的複雜流程和管理、由參與方的多樣化帶來的複雜利益分配……隨之而來的是能源企業面臨更多風險和管控挑戰。而這些挑戰的根源是原有的信息安全和信用體系難以支持能源互聯網的創新發展。區塊鏈技術可以幫助能源互聯網實現可信計量、高效協同、分佈式平等決策、隨時隨地的自動化交易等等新功能、新模式。
1.共享經濟
能源企業可以利用區塊鏈解決共享經濟中面臨的如何建立安全高效的授信機制問題，以分享共享經濟紅利。例如能源企業可以租賃分佈式發電設備、家庭儲能設備、電動汽車甚至是企業的備品備件。 Visa 和 DocuSign 宣佈合作的區塊鏈應用試點旨在簡化汽車租賃流程。潛在客戶選擇車型後交易便被錄入區塊鏈的公共賬本。然後，客戶在駕駛座上籤署租賃合同和保險單，這些信息也被更新到區塊鏈內。
2.分佈式能源管理
區塊鏈分佈式的網狀結構恰與分佈式可再生能源的市場化結構吻合。區塊鏈技術可以用來同步電網服務的實時價格與實時相量控制系統，以平衡微電網運行、分佈式發電系統接入和批發市場運作。此外，可再生能源發電的結算與支付可以不再依靠傳統電力企業的參與，大量個人或企業能源產消合一者可以直接進行能源交易。
3.能源資本市場
能源互聯網時代的能源和電力不再僅僅具有商品屬性，還將增加金融屬性。區塊鏈可以記錄電力來源，使得每一度的清潔能源發電、煤電和油氣發電都可以被記錄和跟蹤，而不同一次能源的發電成本和實時電價也都可以被記錄和跟蹤。這樣，電力可成為一種價值存儲的載體。而能源企業在深度應用區塊鏈後也將為自身的資本運作和融資渠道開拓更多機遇。例如能源企業通過基於區塊鏈的共享經濟盤活了資產、通過區塊鏈技術進行資產管理降低了運營成本、通過匹配發電組件的 ID 標識和經濟賬戶實現售電收入自動抵消運營成本催生能源領域供應鏈金融的發展和完善、去中心化的能源產品票據貼現和資金結算等。
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。
1.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。
2.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，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。
3.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。
【報告推薦】
2019年中國雲計算行業發展研究報告
2019城鎮汽車市場趨勢分析報告
2019汽車智能座艙產業發展研究報告
2019版《工業大數據白皮書》正式發佈
2019年中國製造業企業智能化路徑研究報告
2019年中國新式飲品領域研究報告
2019中國醫療大數據研究報告
觀星者—量子計算及商業應用方向研究報告
阿里研究院《解構與重組：開啟智能經濟》
報告 | 《雙軌拉鋸: 開啟中國醫療健康產業的未來》
產業互聯網 ——構建智能+時代數字生態新圖景
百度聯合清華大學發佈《產業智能化白皮書》
京東發佈《京東區塊鏈技術實踐白皮書(2019)》
人工智能與風險管理報告：創新與信心偕行
解密萬億獨角獸：《螞蟻金服企業案例研究》
月朗鋒行
一家專業的金融科技服務型公司，旗下品牌鋒行鏈盟專注於區塊鏈、新零售、AI領域技術探索和投資，公眾號：鋒行鏈盟(ID:fengxinglianmeng}
閱讀更多 月朗鋒行 的文章
