对话 区块链技术助力电网转型 区块链+能源—“链”出效率和安全

区块链技术已成为新技术革命的最强风口。10月24日下午，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习，明确提出，把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。

这段时间，“区块链”成为舆论热词，一时无两。南网能源院企业管理研究所研究员夏振来接受本报专访，对区块链相关问题作了介绍，并阐述了其就电网公司应用区块链技术助力企业发展方面的深层次思考和愿景。

南方电网报：区块链到底是什么?

夏振来：区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明、多节点互动共享等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。

南方电网报：区块链有什么用呢?

夏振来：区块链丰富的应用场景，基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动。区块链“不可篡改”的特点，为经济社会发展中的“存证”难题提供了解决方案，为实现社会征信提供全新思路;区块链“分布式”的特点，可以打通部门间的“数据壁垒”，实现信息和数据共享;区块链形成“共识机制”，能够解决信息不对称问题，真正实现从“信息互联网”到“信任互联网”的转变;区块链通过“智能合约”，能够实现多个主体之间的协作信任，从而大大拓展了人类相互合作的范围。总体而言，区块链通过创造信任来创造价值，它能保证所有信息数字化并实时共享，从而提高协同效率、降低沟通成本，使得离散程度高、管理链条长、涉及环节多的多方主体仍能有效合作。区块链技术将在教育、就业、养老、精准脱贫、医疗健康、能源电力、商品防伪、食品安全、社会公益、社会救助等领域，为人们提供更加智能、更加便捷、更加优质的公共服务。可以说，有数据的地方就有区块链的用武之地。

南方电网报：区块链现在国内发展情况如何?

夏振来：区块链从2008年诞生，经历过比特币导入、概念炒作、场景试用、多方探索等阶段，现在上升到国家层面，在各领域逐步脱虚向实、进入布局实践阶段。在基础研究方面，据IncoPat全球科技分析运营平台公布的2019全球区块链企业发明专利排行榜显示，入榜的前100名企业中，我国区块链企业占比63%，位列榜首，我国区块链有着坚实的基础研究;在产业生态方面，目前我国也在加紧构建产业生态体系，并开展了行业标准的制定;在应用领域方面，区块链技术已经延伸至金融、能源、供应链、公共服务、数字版权、保险、公益等领域，一大批区块链项目已经开始大规模布局。例如，今年8月，国网区块链科技(北京)有限公司正式揭牌成立，该公司聚焦区块链技术研究、产品开发、公共服务平台建设运营等业务，定位于打造泛在电力物联网建设的公共技术手段，实现万物互联的超级纽带，市场公平交易的安全防线，数字经济的信用保障。

南方电网报：区块链对于南方电网公司有什么实际意义?

夏振来：研究分析后，区块链可以在以下三个方面发挥作用。首先，提升公司客户服务水平。客户对能源电力服务呈现清洁化、多样化、个性化、体验化等趋势，对于传统的电力营销服务模式提出挑战，区块链技术有助于解决上述问题。例如，可以基于区块链的电子合同，通过其智能合约技术从源头上确保用户信息真实可信，帮助分布式能源用户余电上网、新能源接入系统等;运用区块链多节点互动、公开透明特性，解决需求侧响应信息真实传递、实时响应合约、多主体联动等痛点问题。其次，提升电网公司运营管理能力。区块链技术在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率等方面有很大用武空间;区块链技术在流程化电力业务的办理中，可减少员工的重复工作量，提高工作效率，实现提质增效;也可降低相关交叉协同业务的沟通成本，提升工作效率。例如，公司在管理中有两大痛点问题，一是大数据应用难，二是部门协调难。电网公司有海量的电网生产运营、客户服务、电量交易等有价值的数据，但是由于技术和管理手段不足等原因并没有发挥应有价值，运用区块链技术和云计算、人工智能技术可以重新将电网公司大数据存储好、管理好和应用好，未来对公司发展具有不可估量的价值。另外，电网公司一直采用条线分块式管理，专业能力强，但协同能力弱，运用区块链技术去中心化、全程留痕、可以追溯、公开透明和多节点互动共享等能力，可以倒逼各线条、各层级实现更深层、更大范围的协同，对于促进公司战略和规划落地，具有现实意义。再次，助力公司加快创新发展和实现转型升级。公司提出向智能电网运营商、能源产业价值链整合商和能源生态系统服务商转型，并且印发了相关指导意见。

南方电网报：区块链如何与南方电网公司发展战略融合?

夏振来：2018年，高盛发布的《区块链：从理论走向实践》的研究报告列举了7个应用案例，其中第二个案例就是美国正在用区块链重新构筑分布式智能电网。可以预见，区块链将改变电力生产关系，在接下来的数十年中，电网会从现有的中心化公共事业模型向着融合更多去中心化资源、实时报价系统和更紧密匹配需求好供应的方向进化，进化的核心是通过智能电表、智能装备、可再生能源和能源储存的结合实现电网的现代化，这个过程中将会产生数千万甚至上亿个去中心化节点，这些节点不仅能够收发数据，也能执行P2P交易。同时，随着平台生态商业模式的普及，商业世界越发呈现去“中间化”“去中心化”“去边界化”趋势，而区块链天然具有“去中心化、全程透明、多节点互动共享”等属性，对于推动能源产业价值链整合、构建能源生态服务系统不可或缺。具体来说，通过分析能源产业价值链痛点，找到行业里最值得突破改革的点，以及如何确定能源行业价值链中必须“保持和增强”的环节，进而搭建联合(行业)区块链来对能源生态系统进行管理，不断“排除”能源产业价值链中的信息屏蔽者、价值垄断者和成本虚高者，构建跨界整合、柔性协同、生生不息、丰富繁荣的能源产业生态系统。例如，利用区块链技术，家电企业和电网可以在保障各自的数据权益和安全的前提下，实现家用电器各项数据的可信共享。基于更完备的数据，一方面可进一步推动家电智能化水平的提升，提升客户体验;另一方面，家电可以及时响应用电负荷需求，更好地实现节能减排，客户也可以从电网获得一定的节能补贴等实惠。在这个场景中，基于区块链技术的互信机制，较好解决了客户隐私保护、家电厂家和电网数据互信共享的难题，可以说通过区块链技术的应用，三方都能各取所需、互利共赢。

南方电网报：在运用区块链过程中，有哪些方面需要注意?

夏振来：从实践进展来看，区块链技术在商业中的应用还处于布局、试点和测试早期发展阶段，在安全、标准、监管等方面都需要进一步发展完善。一是受到现行观念、制度、法律制约。区块链去中心化、自我管理、集体维护的特性颠覆了企业原有管理方式，改变了人们的生产生活习惯，还需要新的理论准备和制度安排。二是在技术层面，区块链尚需突破性进展。比之于互联网技术，人们可以用浏览器、APP等具体应用程序，实现信息的浏览、传递、交换和应用，但区块链明显缺乏这类突破性的应用程序，面临高技术门槛障碍。另外，由于区块链需要承载复制之前产生的全部信息，区块写入信息会无限增大，带来的隐私泄露、信息存储、容量管理等问题有待解决。三是竞争性技术挑战。比如，在通信领域，量子技术也可以实现安全高效通信，近年来更是取得了不小的进展，对于区块链技术具有很强的竞争优势。

在面对如火如荼的区块链概念和案例时，公司既应开放包容、系统研究，又要冷静研究、防范风险，本着结合实际、注重实用、产生实效的原则，适时、适度、适用区块链技术助力企业创新发展和转型升级。 (王雅倩)   对话嘉宾：夏振来(南网能源院企业管理研究所研究员)

区块链+能源——“链”出效率和安全

各个行业都在积极探索数字化转型之路，能源行业也不例外。能源数字化已初显光芒。

“区块链+能源”的数字化发展模式，有利于降低交易成本、改变能源交易方式。降低交易信用成本，提高交易的安全性。目前国内外已有政府和企业在这方面做了积极的探索。

区块链改变能源交易方式

区块链能源点对点交易是目前区块链在能源行业的主要应用场景，区块链技术的“去中心化”的特点，实现点对点交易。无需通过第三方平台，交易数据就会被永久在区块链系统存储，且交易一旦达成不可撤回。

这种模式可以减少交易环节，大幅度降低交易成本，提升交易效率，进一步促进能源交易发展。分布式能源电力交易、碳排放权交易、电动汽车交易都是目前区块链在能源行业的应用场景。

在分布式能源电力交易中，通过智能电表，计量发电量和用电量，交易业务和支付业务将通过智能合同的控制以数字货币的形式实现。能源生产商和能源消费者(电力生产商、电力消费者)可以直接被联系起来，电力公司或代理商等第三方被省去，交易成本大大降低。

美国、澳大利亚等国家已经小规模试点过使用区块链技术进行分布式发电电力交易。例如美国能源公司LO3Energy与西门子数字电网以及比特币开发公司ConsensusSystems合作，建立了一个基于区块链系统的可交互电网平台—TransActiveGrid。该平台架构没有中心节点，每一个绿色能源的生产者和消费者可以在平台上不依赖于第三方自由地进行点对点的交易，交易成本大大降低。

基于区块链技术，通过可再生能源交易平台，来跟踪和报告减少温室气体排放和避免重复计算的方式，有利于改进碳排放交易状况。成立于北京的全球首个能源区块链实验室，在推出能源区块链主链的同时，发行了以核证碳减排量(CCER)为基础资产的数字资产——“碳票”，可直接在区块链应用中作为结算单位。

在电动汽车领域利用区块链电子发票，将发票信息实时同步至税务机关，其完全依靠算法，全流程完整追溯、信息不可篡改等特性，有效规避了假发票，简化流程，大大降低了交易成本。

区块链助力解决安全、信用问题

在过去，两个互不认识和互不信任的人要达成协作是不太可能的，必须依赖第三方，签订各种类型的合同来保证交易的安全进行。而通过区块链技术，加密算法、解密算法，可以在没有任何中介机构参与的情况下，完成双方互信的转账行为。不需要将信任认证权让渡给中心化机构或大量第三方中介机构。

将区块链用到能源领域带来的好处之一就是可以对能源进行数字化管理，提高交易的安全性，降低交易信用成本。

例如在国内，目前最大的能源电商企业——国家电网电子商务有限公司，其建成的司法级可信区块链公共服务平台，就参与了首个区块链国家标准制定，实现了区块链技术在电力积分通兑、光伏签约、票据缴费、电子发票等多场景落地应用。

今年8月，四川省某化工企业就通过国家电网电子商务有限公司电力票据交易服务平台交纳了一笔200万元的电费。依托区块链技术，交费过程实现了电费、票据等数据和信息自动查验、审核。可以说，当电力遇上区块链，很多种不同的数据实现了“互相信任”。

在油气行业，利用区块链技术，也大大地增加了大宗能源交易的安全性。在中国石油管道科技研究中心工程师林嵩看来，“当前的油气行业正逐渐数字化、智能化，从油气勘探开采、管道运输监测，到用户消费需求管理，区块链的加密算法能够让物流运输各个环节更加安全，从而大幅降低国际贸易中诈骗活动的可能性。”2017年12月，中国中化集团针对从中东到中国的原油进口业务，就成功地完成了国内首单区块链原油进口交易试点。 南网传媒全媒体记者 孙艺璇

让私有充电桩焕发新活力

目前，随着国家新能源发展战略的提出，新能源汽车正在加速发展，汽车行业面临着巨大的变局，而区块链技术在能源领域的广泛探索，可以助力电动汽车新业态的成型。

截至2019年6月，全国新能源汽车保有量达344万辆，占汽车总量的1.37%，与去年年底相比增长31.87%。随着新能源汽车大量落地使用，充电难的问题也接踵而至。据统计，现有的电动汽车中80%为私家日常使用，而私用车主对充电场地和充电价格更为敏感，追求更便利的充电方式，但现有的定点公用充电桩并不能满足其日益增长的充电需求。基于此，共享私有充电桩将是未来解决电动私家车出行的重要手段。

现有技术下，私有充电桩共享难点重重：不同充电桩运营商之间的数据难以互通，“人”的信息不透明，监督机制缺失，无统一规范的收费标准，导致了用户和桩主不敢轻易进行交易，担心得不偿失。简单来说，私有桩无法共享的根本原因，就是交易双方无信任感导致。但区块链的出现打破了这一僵局，因为其本质上就是一个构建信任机制的“机器”，可作为解决共享充电的一个技术手段。

区块链作为一种去中心化、全链条可见和全节点可信的分布式记账技术，可将不同的充电运营商通过简单的接口方式与区块链平台对联，构建充电服务平台，而该服务平台的存有用户和桩主的个人加密信息，交易产生前，双方均可下载解密数据，相互了解对方信用程度，保障交易的顺利开展。

区块链还具有数据无法篡改特性，能够解决利益主体“信息不真实”的担忧，当交易双方充分认可且确认执行交易时，区块链将形成多方监督、不可更改的智能合约。完成交易后，区块链平台天然的支付特性可确保每一笔资金无法抵赖地划拨到指定账户。根据设想，共享私有充电桩被认为是区块链技术最适用能源方面的领域之一。

此外，区块链收集的电动汽车充电数据，可以与安装在充电桩上的智能电表进行交互，再通过智能电网的大数据平台，将充电器速率、位置和使用数据等方面分享给电网中庞大的客户源使用。

安装在充电桩上的智能电表区块链模块均有唯一的ID节点，当私家车主需要使用充电桩时，智能电表可以收集该充电桩电量和地处位置实时推送给车主，用户通过移动终端可监控实时电量和充电桩使用情况。在交易发生时，智能电表区块链模块将记录中所有的电力交易数据、交易时间点和购电充电双方的个人标识，将不可篡改的加密数据上传至电力交易监控平台中，确保点对点形成交易依据，该数据可提供给交易方和监督方参考适用。

电力交易监控平台设置有合约共识层，设定好统一标准的交易电价、交易电量和交易条件，智能合约产生后，平台将自动判别区块链网络范围内购电方和售电方的电力交易规则，随后采用虚拟货币或电子货币进行电力交易或结算，确保交易合理、透明和规范。由此可见，把区块链技术真正应用到电动汽车充电桩，智能电表上传的数据将从中扮演一个不可或缺的角色。

总而言之，区块链技术不仅可以增加私有充电桩的使用率，解决电动汽车充电难的问题，还可以促进电动汽车的发展，实现节能减排与能源转型。在未来，可持续发展将不再是一种选择，区块链技术的有效应用将对我国能源各领域产生广泛而深远的影响。