报告 | 能源区块链技术发展现状及应用分析

3. 能源区块链初创型公司集中在发达国家

根据行业调研机构GTM Research发布的《2018能源领域区块链发展》报告，在其统计调查范围内，已经有122家区块链初创公司活跃在能源领域，其中有54家公司是2017年成立的。能源区块链技术的逐渐成熟推动了资本涌入相应的初创型公司，目前来看这类公司主要还是集中在欧美日等发达国家。欧洲尤其是德国也有不少能源区块链项目，德国对区块链技术整体持较为支持的态度，加上德国较为发达的分布式可再生能源，使得区块链在能源领域的应用十分有前景。此外，专注于能源的区块链创业公司Power Ledger已经在澳大利亚和新西兰试运行了几个区块链平台项目。奥地利的Grid Singularity是将区块链技术应用到能源领域的主要欧洲开发商。2017年5月，落基山研究所（RMI）与Grid Singularity合作建立了能源互联网基金会（EWF），该基金会旨在促进区块链项目在能源领域的商业部署。

另据Fortune Business Insights发布的报告，由于加大力度推动绿色能源，预计到2026年底，全球能源公用事业的区块链市场规模将达到15.664亿美元，2018～2026年间的年复合增长率将达到37.6%。能源公用事业市场研究报告中区块链涉及的主要公司包括IBM、Greeneum、Oracle、微软、EnergiMine、埃森哲PLC、Infosys Limited等。

4. 全球传统油气企业加快进入区块链领域

在全球经济增速放缓、环保标准日渐严苛的背景下，大批传统油气企业进入发展瓶颈期，油气企业期待利用区块链、大数据、人工智能等数字化技术，完善旗下产业链流程、提高运营效率和安全性，同时实现环保等可持续目标。根据德勤调查，72%的石油和天然气行业高管期待采用区块链技术。德勤表示，在能源和资源领域中采用区块链，可以提高可视性、运营效率并简化监管流程。区块链可以为执行和记录能源交易提供可靠而有效的平台，存储大量干净、防篡改的数据，同时还可供监管机构访问和跟踪。

国外大型油气企业已经开始投入资源打造区块链+油气交易的平台。国内最先尝试做油气+区块链试点的企业是中化能源科技有限公司。中化能源科技以实货贸易为切入口，引用区块链技术。2017年12月，中化集团针对从中东到中国的原油进口业务，成功完成我国第一单区块链原油进口交易试点，原油交易执行效率提高50%以上。2018年4月，中化集团下属中化能源科技有限公司针对一船从中国泉州到新加坡的汽油出口业务，完成区块链应用的出口交易试点，这是全球首单有政府部门参与的能源贸易区块链应用项目，通过引入银行资金，降低贸易融资成本30%以上。

5. 国内能源企业积极探索区块链技术应用

相比国外区块链能源投资与应用的活跃程度，我国能源区块链领域近几年也开始出现探索者，比如北京能链众合科技有限责任公司2016年完成由上海古莲资本和北京金科君创领投的千万元级别首轮融资。此外，各地方政府正在加紧准备推出区块链产业扶持政策。区块链和新能源本身就是两大支持发展方向。早在2017年，国家发展改革委就出台政策，支持用户间分布式能源的直接交易，并且开展了相关试点。2019年，江苏出台了隔墙售电的相关细则。在法律法规上，为区块链技术参与分布式电力交易提供了比较好的支持。

国内的能源企业也在大力推进能源区块链。2019年10月，国家电网公布，国网区块链科技（北京）有限公司正式成立。下一步，国网区块链科技公司将借助区块链最强大的行业泛在连接能力、最灵活的资源优化配置能力、最高效的价值共创共享能力，赋能枢纽型、平台型、共享型企业发展，全面助力“三型两网”世界一流能源互联网企业建设。2019年12月，国网区块链科技公司基于自主研发的区块链底层技术服务平台，全面强化区块链在能源电力领域的应用落地，在新能源云、电力交易、优质服务、综合能源、物资采购、智慧财务、智慧法律、数据共享、安全生产、金融科技等十大场景形成了具备典型性、高可行性的区块链技术解决方案。目前，十大典型场景已在适应能源变革、优化营商环境、提升服务水平、提高协同效率、强化安全保障等方面取得了良好效果。

三、区块链在能源领域的应用场景分析

分布式被视为区块链技术在能源中最具前景的应用方向。现有的集中式多级管理能源系统不仅复杂，而且消耗资金。而区块链技术可以将能源生产商和能源消费者（首先是电力生产商和电力消费者）直接联系起来，从而简化各方的相互关系和相互影响。预计在这种新型的能源系统中，小型分布式电源（通常是指可再生能源的分布式电源）生产的电力将直接通过微电网供应给终端电力用户。利用区块链技术，发电量和用电量将通过智能电表计量，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。如此一来，电力公司或代理商将无需参与其中。能源大宗商品交易和分布式能源电力交易（P2P交易）是目前区块链在能源行业的主要应用场景，尤其是对于分布式光伏发电，由于其电压等级较低无法远距离传输，通过区块链可以实现用户和发电者之间的P2P交易。

（一）能源交易

1.P2P能源交易

P2P能源交易使能源消费者主动参与能源交易，变为能源的产消者。一方面用户可以从电网或自己的分布式能源中用电；另一方面可以将多余的能源售卖给电网和其他消费者。从电力效用角度来看，能源使用效率的提高可以直接减少区域内的负载，缓解电网压力。这个场景中的产消者不局限于住宅用户，商业用户和工业用户同样可以扮演产消者的角色，物理流与信息流均可以在端与端之间进行交互。

• 典型案例

LO3 Energy搭建居民P2P电力交易微网

2016年4月，美国能源公司LO3 Energy与西门子数字电网以及比特币开发公司Consensus Systems合作，建立了布鲁克林微电网——基于区块链系统的可交互电网平台TransActive Grid。该项目是全球第一个基于区块链技术的能源市场。这个微网项目实现了社区间居民的P2P电力交易，允许用户通过智能电表实时获得发电量、用电量等相关数据，并通过区块链向他人购买或销售电力能源。用户不需要公共的电力公司或中央电网就能完成电力能源交易。用户通过手机APP在自家智能电表区块链节点上发布相应智能合约，基于合约规则，通过西门子提供的电网设备控制相应的链路连接，实现能源交易和能源供给。为了提高整个系统的效率，该平台不仅要对生成的和存储的能量进行管理，而且还要处理消费者的灵活性选择。LO3 Energy之前与Green Mountain Power合作，为美国推出了第一个面向客户的商业化本地能源市场。但对于大多数美国人而言，跨P2P网络进行电子交易的能力似乎仍然遥遥无期。即使交易生成，也仅限于极小规模，现实中的管理困难以及回报率低的问题仍旧难以解决。

2.能源大宗商品交易

能源产品交易可以作为信息打包成为区块，区块内的电力、油气交易基于共同市场机制完成。数字化贯穿整个能源价值链，越来越多大型能源公司和大宗商品交易商纷纷进军区块链领域。以石油交易为例，传统模式存在流程长、节点多、周期久、风险高、设计实体多、占用资金多等不足。石油交易长期以来主要通过生产商、供应商、承包商、分包商、炼油商和零售商进行，追踪原油的实时转移基本无法实现。引入区块链技术可以按照预先设置的触发条件自动执行买卖条款，推进电子文件、智能合同和认证转让，不仅能够帮助企业实现前所未有的效率，同时降低交易成本和风险。

• 典型案例

VAKT能源贸易

2017年，BP、壳牌和挪威国家石油公司（Equinor）等大型石油公司与大型银行和贸易公司联合推出一个基于区块链的能源大宗商品交易平台VAKT。该平台打破了油气公司和大宗商品交易商长久以来的“纸质”交易模式，进而转向更透明、更便捷、更便宜的“电子”模式。美国第二大石油公司雪佛龙、法国石油巨头道达尔以及印度信实工业集团于2019年加入VAKT平台。这是VAKT自2018年11月底投入使用以来迎来的首批客户，也是引入的新一批战略投资股东。VAKT通过有效利用区块链技术优势，能够简化传统对账业务流程，消除纸质文件，继而提高整个贸易生命周期效率，并创造更多全新的贸易融资机会。据了解，VAKT一旦全面投入运营，可能会在贸易解决方案中削减高达40%的成本。

3.批发能源市场交易

批发能源市场交易的流程中采用的一般是孤立的IT系统和低效的通信，几乎都依赖于手动操作，在交易所和经纪商、定价机构之间存在高昂的交易成本。针对批发能源交易市场，利用区块链及智能合约技术，可以保证资金安全，降低违约率。例如，通过贸易商之间部署的共享账本做出调整，直接在区块链上记录交易信息，使对方验证。这种模式使交易员无需各自存储数据，而是共享安全的媒介，保证储存的信息透明、精确、已验证。这个交易系统可以提高交易效率，减少人工错误。

• 典型案例

BTL：解决核心问题

2015年成立的BTL（Blockchain Technology Limited）起初活跃于金融服务业，与Visa合作完善跨境结算，之后进入能源行业。在批发能源交易中，BTL发现交易确认和核对是可以首先用区块链解决的问题。贸易商之间部署共享账本，大多数交易后的通信是手动进行的，即对方通过邮件和传真验证和核对数据的不符点。BTL则提议采用贸易商之间部署的共享账本来调整，在区块链上记录交易信息。这个系统让交易员不再各自存储数据，而是共享安全的媒介，其中存储的信息做到透明、精确化、验证过，可以加速工作流程，降低人为错误的可能性。各双边关系配备区块链。批发能源交易中还存在隐私性和扩容性的问题。为解决这个问题，BTL开发了私有区块链平台Interbit，而不是依赖如以太坊的其他已有区块链目录。其构思是为每个双边关系配备一个区块链，所有的区块链连接到一个通用的区块链目录上。BTL没有走传统的风投路线，而是于2015年11月在TSX Venture Exchange交易所上市（TSXV:BTL）。通过与Wien Energy、BP等领先的能源公司合作，BTL进行了12周的试点项目，重点是欧洲天然气市场的交易核对问题。通过这个创收的项目试点，BTL意在获得Interbit基础设施执照，扩展到下游应用，比如交易计划、发票、监管报告和现金结算，满足个人客户的需要。