環(huán)球關(guān)注：區(qū)塊鏈如何改變能源行業(yè)

作者 | Chenglin Pua（馬來西亞） 編審 | 于百程

(資料圖片僅供參考)

能源行業(yè)是一個(gè)極具規(guī)模且復(fù)雜的行業(yè)。能源行業(yè)是所有行業(yè)的血液，人類社會(huì)的快速發(fā)展都是建立在一個(gè)健康的能源行業(yè)之上。能源行業(yè)存在著許多的利益相關(guān)者，例如石油產(chǎn)業(yè)就涉及開采、勘探、運(yùn)輸、煉油、分銷等環(huán)節(jié)。電力行業(yè)亦是如此。能源行業(yè)的規(guī)模大以及復(fù)雜化也帶來了一些問題，例如數(shù)據(jù)的不透明等，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用則為能源行業(yè)解決了部分問題。

區(qū)塊鏈+電力行業(yè)

透明化能源市場(chǎng)。區(qū)塊鏈技術(shù)可以為參與者提供更加透明的數(shù)據(jù)，幫助參與者了解能源市場(chǎng)走勢(shì)。各種類型的能源數(shù)據(jù)包括市場(chǎng)價(jià)格、邊際成本、能源法合規(guī)性和燃料價(jià)格。2018 年 4 月，智利國(guó)家能源委員會(huì)（CNE）宣布啟動(dòng)了一個(gè)專注于能源的區(qū)塊鏈項(xiàng)目 。政府部門將使用以太坊區(qū)塊鏈來記錄、存儲(chǔ)和跟蹤能源數(shù)據(jù)。目前能源市場(chǎng)的一個(gè)問題在于其數(shù)據(jù)非常不透明，人們難以得到有效的數(shù)據(jù)，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)間成本非常大。而區(qū)塊鏈技術(shù)能夠降低人們獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)間成本。

此外，相關(guān)能源數(shù)據(jù)經(jīng)常被有意操縱或被誤報(bào)和遺漏。故意造假和相關(guān)文書錯(cuò)誤的財(cái)務(wù)成本可能對(duì)企業(yè)和政府造成不利影響。本著透明化的愿景，CNE 將允許公眾訪問交易和價(jià)格記錄。公共區(qū)塊鏈的透明度進(jìn)一步降低了能源數(shù)據(jù)被利用的機(jī)會(huì)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電力交易。我們可以通過智能合約將多余的可再生能源出售給其他網(wǎng)絡(luò)參與者，即實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電力交易。目前世界上比較知名的項(xiàng)目有Power Ledger、Greeneum 和 Rowan Energy 。2020 年 9 月，Power Ledger 和 OP Properties 宣布了一個(gè)可持續(xù)項(xiàng)目，該項(xiàng)目將在澳大利亞弗里曼特爾建造一個(gè)擁有 39 套公寓的綜合體（即公寓+區(qū)塊鏈平臺(tái)）。該綜合體將配備太陽(yáng)能屋頂光伏和本地電池存儲(chǔ)，公寓業(yè)主將能夠使用該平臺(tái)將他們產(chǎn)生的多余太陽(yáng)能出售回電網(wǎng)。

Energy Web Foundation 利用以太坊、Truffle 開發(fā)者工具和 Gnosis 多重簽名錢包來構(gòu)建他們的平臺(tái)。該組織希望能夠創(chuàng)建一個(gè)平臺(tái)，讓人們可以將自己多余的能源上傳到區(qū)塊鏈平臺(tái)進(jìn)行買賣，價(jià)格由市場(chǎng)以及賣家自行決定。到時(shí)候，每個(gè)人都有能力參與能源買賣。

Grid+是一家專注于批發(fā)能源分銷的區(qū)塊鏈能源公司。Grid+擁有很少的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，相反他們只管理能源分銷的服務(wù)，例如計(jì)費(fèi)和計(jì)量使用。根據(jù)Grid+的數(shù)據(jù)顯示，利用他們基于區(qū)塊鏈的平臺(tái)買賣能源可以幫助消費(fèi)者減少40%的成本。通過將用戶直接連接到電網(wǎng)，區(qū)塊鏈允許用戶以他們想要的成本從電網(wǎng)購(gòu)買能源。這造就了一個(gè)更加公平和穩(wěn)定的能源市場(chǎng)，用戶能獲取更低的電力成本。

可再生能源的證書管理。2019 年 12 月，可再生能源領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者 EDP 集團(tuán)和西班牙百貨公司 El Corte Inglés 啟動(dòng)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的項(xiàng)目，為可再生能源的來源提供實(shí)時(shí)驗(yàn)證（即驗(yàn)證能源來自可再生能源而非傳統(tǒng)能源）。該項(xiàng)目將使 El Corte Inglés 實(shí)現(xiàn)其減少碳排放的目標(biāo)。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)自動(dòng)記錄和授予可再生能源證書。

電網(wǎng)管理。英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部門已向區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)商 Electron 提供資金，用于將可再生能源發(fā)電機(jī)與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)連接起來，以建立一個(gè)實(shí)時(shí)的分銷級(jí)市場(chǎng)。由于可再生能源產(chǎn)生時(shí)間有著非常大的限制（例如太陽(yáng)能只能在日間提供能源），因此可再生能源參與電網(wǎng)對(duì)于電網(wǎng)管理來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。而區(qū)塊鏈能夠很好的幫助電網(wǎng)管理進(jìn)行升級(jí)。基于智能合約，可以很好的自動(dòng)化管理可再生能源在電網(wǎng)整體中的利用比例。

石油與天然氣行業(yè)

在石油和天然氣交易中實(shí)施區(qū)塊鏈技術(shù)可以降低維護(hù)各種交易系統(tǒng)相關(guān)的成本。此外，區(qū)塊鏈還可以降低與勞動(dòng)力、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)可見性、結(jié)算延遲和系統(tǒng)間通信相關(guān)的成本。區(qū)塊鏈公司 BTL Group 2020年與ENI、BP完成了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目。該試點(diǎn)表明，使用區(qū)塊鏈技術(shù)促進(jìn)和跟蹤天然氣交易，可將總成本降低 30-40%。基于此試點(diǎn)項(xiàng)目，BTL Group計(jì)劃用天然氣以外的其他資源測(cè)試該平臺(tái)。

ENI是一家總部位于羅馬的意大利跨國(guó)石油和天然氣公司，被認(rèn)為是世界七大“超級(jí)”石油公司之一。截至 2022 年 4 月 11 日，它在 69 個(gè)國(guó)家擁有業(yè)務(wù)，市值為 540.8 億美元。意大利政府持有該公司 30.33% 的股份，該公司是 Euro Stoxx 50 股票市場(chǎng)指數(shù)的組成部分。ENI在許多領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)，包括承包、核電、能源、采礦、化工和塑料、煉油/提取和分銷機(jī)械、酒店業(yè)，甚至紡織業(yè)和新聞業(yè)。

BP是一家總部位于倫敦的英國(guó)石油和天然氣公司，是世界七大油氣“超級(jí)巨頭”之一。它的業(yè)務(wù)遍及石油和天然氣行業(yè)的所有領(lǐng)域，包括勘探和開采、煉油、分銷和營(yíng)銷、發(fā)電和貿(mào)易。該公司在全球擁有 18,700 個(gè)服務(wù)站。在俄羅斯，BP 擁有俄羅斯石油公司 19.75% 的股份，俄羅斯石油公司是全球油氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量最大的上市石油和天然氣公司。

天然氣和石油等能源大宗商品的交易可能是另一個(gè)會(huì)被區(qū)塊鏈技術(shù)重塑的領(lǐng)域。許多公司都投資大量資金來建立一個(gè)專門為能源大宗商品交易的平臺(tái)。當(dāng)中，維護(hù)、更新和保護(hù)這些系統(tǒng)需要大量成本。商品交易需要維護(hù)一個(gè)龐大的分類賬，記錄特定時(shí)刻的交易和商品價(jià)格。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于商品交易將比現(xiàn)有的專有系統(tǒng)更便宜、更高效。不可篡改性、安全性和即時(shí)性都可以在區(qū)塊鏈中進(jìn)行編程，從而消除大規(guī)模專有系統(tǒng)的緩慢適應(yīng)性。

石油和天然氣行業(yè)由數(shù)千家公司組成。基本上可以大致分為三類 ：上游、中游和下游。上游企業(yè)是指與資源勘探和開采有關(guān)的企業(yè)。中游企業(yè)是指一旦提取資源，就涉及存儲(chǔ)和運(yùn)輸資源的企業(yè)。下游企業(yè)是指將資源提煉成多種最終產(chǎn)品或?qū)a(chǎn)品出售給最終用戶（即加油站）的公司。

上游由四個(gè)主要利益相關(guān)者主導(dǎo)：大型企業(yè)、NOC（國(guó)家石油公司）、獨(dú)立企業(yè)和油田服務(wù)。專業(yè)公司是管理或擁有油田和油井活動(dòng)的大型石油和天然氣公司。上游需要數(shù)十個(gè)利益相關(guān)者的參與，他們都依賴于其他公司提供的數(shù)據(jù)。而基于區(qū)塊鏈技術(shù)的平臺(tái)能夠成為上述公司提供一個(gè)獲取可靠數(shù)據(jù)的來源。

除了儲(chǔ)存以及運(yùn)輸之外，中游企業(yè)還包括管理龐大的交通網(wǎng)絡(luò)和大量監(jiān)管。嚴(yán)格的監(jiān)管和資產(chǎn)密集度要求石油和天然氣公司要專注于降低風(fēng)險(xiǎn)。因此，這些公司可以受益于與業(yè)內(nèi)其他機(jī)構(gòu)共享信息。區(qū)塊鏈技術(shù)擅長(zhǎng)提供多方利益相關(guān)者信息共享，尤其是相關(guān)資產(chǎn)的跟蹤。

下游包括數(shù)十種不同產(chǎn)品的管理。這些產(chǎn)品針對(duì)不同的客戶，有不同的環(huán)境法規(guī)（例如飛機(jī)油就有不同的法規(guī)、要求等等），需要不同的運(yùn)輸方式。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈可以優(yōu)化石油和天然氣以及相關(guān)產(chǎn)品之間的協(xié)調(diào)，讓資源調(diào)度能夠及時(shí)且透明。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)記錄和跟蹤供應(yīng)鏈的能力可以阻止石油與天然氣供應(yīng)鏈中的大量浪費(fèi)。

區(qū)塊鏈與能源行業(yè)結(jié)合的挑戰(zhàn)

雖然區(qū)塊鏈可以很好的幫助能源行業(yè)提高效率以及降低運(yùn)營(yíng)上的成本，但在2者的結(jié)合上仍然有困難，例如可擴(kuò)展性和功耗。由于區(qū)塊鏈的特性，公共區(qū)塊鏈（公鏈）通常需要每筆交易的高能耗，并且在確認(rèn)交易之前可能會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的延遲。雖然相關(guān)問題在不斷改善當(dāng)中，但仍需要改進(jìn)。

公鏈所需要耗費(fèi)的時(shí)間和電力需求對(duì)比可以從Visa和比特幣得到橫向?qū)Ρ取isa 交易需要 0.001 千瓦時(shí)的電力，而比特幣交易每筆交易估計(jì)需要 740 千瓦時(shí)。此外，Visa 的平臺(tái)每秒能夠處理多達(dá) 65,000 筆交易，而比特幣交易可能需要幾分鐘到幾小時(shí)才能得到確認(rèn)。

再來則是區(qū)塊鏈缺乏明確和一致的監(jiān)管。盡管在日本和歐洲等不同地區(qū)已經(jīng)開始制定法規(guī)，但缺乏有效且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮^(qū)塊鏈全球法規(guī)是能源領(lǐng)域采用區(qū)塊鏈的主要障礙。需要制定法規(guī)來管理未來的分散式能源系統(tǒng)，規(guī)范電價(jià)，并解決可能的糾紛和交易逆轉(zhuǎn)。

最后則是51% 攻擊。對(duì)于某些區(qū)塊鏈，擁有網(wǎng)絡(luò)多數(shù)控制權(quán)的攻擊者可以中斷新區(qū)塊的記錄并阻礙交易的完成。這種類型的攻擊對(duì)區(qū)塊鏈小型網(wǎng)絡(luò)具有更高的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榻庸?51% 以上的大型區(qū)塊鏈黑客所需的計(jì)算能力將是非常巨大的。

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