区块链可以帮助革新能源生产吗

能源行业的一场革命即将来临。Blockchain是一个开放的分布式分类帐系统，可以在加密数据库上创建和更新记录，该数据库可供网络上的所有用户使用。再也不仅仅是可再生风能和太阳能生产商的梦想 - 传统化石燃料能源的大型传统生产商正在争先恐后地成为Blockchain推动的交易网络的一部分。它是如何工作的，它意味着什么?这是一个例子：

你正在旅行。你早早就开始了，决定停下来喝咖啡。你在下一个出口下车并开车到充电站。插上电动汽车后，您可以前往咖啡厅享用咖啡。与此同时，您的汽车已经与充电站进行了通信，并告诉您要去哪里。他们一起决定你需要一个完整的电池供你的旅程和快速充电器泵10千瓦时(kWh)的电力到你的车等待你的摩卡拿铁冷却。充电站会自动从您的账户中扣除10千瓦时的令牌。

这些价值10千瓦时的代币来自你投资去年刚刚上线的西班牙太阳能发电设施所产生的利润。对太阳能设施的投资部分来自上周从澳大利亚100兆瓦时巨大锂离子电池的电力销售回到电网的利润，部分来自屋顶太阳能销售的数百千瓦时的额外能源。几个月前在你家的阵列。一些额外的家庭能源也用于购买爱沙尼亚正在建设的风电场的未来能源。如果没有您和他人对未来可再生能源的投资所提供的融资，这是一个不可能实现的设施。

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根据技术的狂热爱好者(并且有很多)，由于Blockchain，所有这些都将在不久的将来实现。如果您听说过Blockchain，很可能是因为称为比特币的加密货币。替代支付系统始于2009年，取消了发行货币，转让资产所有权和确认交易的中央机构。比特币使用Blockchain的开放和分布式分类帐作为创建和更新记录的方式。Blockchain不是由中央银行记录的交易，而是将记录放入加密数据库，该数据库可供网络上的所有用户使用。

在区块链中，每个交易都链接到它之前的交易(这是“链”来自的地方)，并且记录不能被更改，只能添加到。网络中的每个节点都存储并将分类帐信息转发给所有其他节点，这使得几乎不可能更改或破坏分类帐数据。

所以，回到我们在咖啡馆的站点。阻碍可再生能源信贷和财富无缝转变的因素是银行，会计师，律师等中介机构以及东道国政府有关能源和商业的法规。这是区块链的承诺 - 通过允许组织，机器和公司通过安全，开放和分布式的互联网和物联网(IoT)自由交互，它有可能切断中介的基础设施。没有监管和管理层次的分类账增加了成本并减缓了交易过程。

电力系统是集中的和高度监管的。这对可再生能源尤其明显。Rocky Mountain Institute(RMI)的助理Sam Hartnett解释了这个问题：“今天美国和其他地区的市场往往因其结构和监管疏忽而变化。他们通常专注于大规模的买家和卖家以兆瓦时为单位发行证书。

“在这个过程中，你有不同的权力和中介，你必须有人负责注册这些资产，核实它们实际上是可再生的，测量它们的生产，创造这些证书。许多买家不直接处理特定的发电资产相反，他们正在通过经纪人或中介机构。有不同的权威机构负责报告和核实，并防止重复计算等事项，并确保一旦您申请退款并且不再可以交易或出售或哈特内特告诉称，这将使房主的屋顶太阳能电池阵列处于劣势，因为它将多余的太阳能出售给配电网或与邻居进行点对点交易。设计新闻。

监管环境还取决于您所居住的州。在受监管的市场中，垂直整合的垄断能源公用事业控制着市场的各个方面，并受到公共监管机构的监督。在放松管制的市场中，发电厂，输电线路等在批发市场销售电力，零售能源供应购买能源并将其转售给消费者。放松管制的市场允许来自各种独立电力生产商的竞争。

正在进行的工作

RMI是能源网络基金会(EWF)的联合创始人之一，该基金会是一家在瑞士注册成立的独立非营利组织，于2017年初正式启动。它与一家名为Grid Singularity的区块链公司共同创办。

“我们认为区块链是一种非常有前途的技术，能够实现RMI长期以来对分布式和大部分可再生能源系统的许多想法，”RMI的Harnett表示。“在短期内，我们认为我们认为对现有市场立即有价值的技术有很多非常具体的应用。我们与来自世界各地的20多家公用事业公司，电网运营商和其他能源公司合作，探索区块链的一些最有前途的用例，然后开发应用程序和商业项目，以利用该技术解决当前业务中的现有挑战为这些能源公司塑造或寻找新的机会，“他补充道。

设计新闻与巴黎的IHS Markit办公室联系，其中对能源部门的区块链网络的研究已经进行了一年多。“我们正在寻找全球，但大多数申请都在欧洲，美国和澳大利亚，”IHS Markit高级助理Gael Hankus说。“所有问题都围绕着协调欧洲国家和美国各州之间的法规，以便区块链真正成为一般的电子或能源对等交换的游戏规则改变者，”汉克斯说。他补充说：“监管实际上正在减缓区块链的扩张或扩大技术的规模。”

证明有效性?

区块链对能源部门有很大的希望。“它的价值在于能够建立一个完全分散的，加密安全的计算环境来运行应用程序和管理数据，并使不相识或相互信任的所有类型的各方能够访问这些数据。RMI的Hartnett表示，你拥有内置于网络中的固有弹性，其中没有单点故障，没有单一的攻击向量。

验证Blockchain上发生的事务取决于已设置的网络类型。公共区块链允许任何拥有计算机(“矿工”)的人验证交易。然而，验证交易的计算机必须解决一系列复杂的数学问题，这些问题可能需要大量的计算能力并消耗大量的电能。在验证事务之前，其他计算机还需要额外的时间和电能来检查解决方案，这导致可伸缩性问题。这种类型的验证称为“工作证明”，由比特币等加密货币使用。通过解决复杂的数学算法和将比特币用于非法目的来“挖掘”比特币所需的非凡能源消耗已经证明了与公共区块链网络相关的一些问题。

还可以设置专用区块链网络，参与者或节点都已知并已建立并且能够验证交易。这需要更少的计算能力和能量消耗，并且对于彼此都知道的有限数量的参与者来说是正确的解决方案。私有网络上的验证通常是通过“授权证明”，因为私有成员节点应该保证区块链的安全。

权限区块链通常通过权威证明进行验证，并且可以选择一些可以验证交易的授权人。授权人可以通过“证明赌注”来选择，其中可以购买令牌，其表示对区块链的投资。能源网络往往是许可区块链，因为它们的安全性和验证的低能耗要求。能源网络基金会(EWF)是一个使用权威证明的权限区块链 - 只有一些节点能够对交易进行身份验证。您可以成为EWF用户并仍然参与能源交易，而其他授权节点将以少量交易费用进行验证。

能量促成器

可再生能源部门将从区块链网络的使用中受益最多。“今天，Blockchain是最适合最终用户或消费者参与分布式发电供应的技术，”IHS Markit Paris办事处的助理El Mehdi Basslim解释道。“区块链能够实现这一目标的原因是降低了交易价格。由于区块链不需要第三方干预来处理购买要素之间的财务结算，因此交易成本足够低，可以在参与者之间进行少量能源交易，“Basslim告诉设计新闻。

“区块链是一个推动因素，它可以促进分布式发电在网格上的集成。区块链不是自己的终结。它显然需要依靠立法变革或技术开发，如物联网，机器学习或能源部门的数字化，以真正改变我们生产，运输和消耗能源的方式，“IHS Markit的Hankus补充道。

区块链网络可以通过多种方式用于增强能源网格。RMI的Harnett表示：“我们从200多个应用程序的长篇清单开始，通过与我们的关联公司的一些合作，我们将该列表缩小到四个应用领域，以便我们最初关注。”“这些是原产地证书，或可再生能源信用，因为它们在美国更常见，公用事业计费和交互能源，我们指的是网格或网络中的分布式设备参与双向通信，从而制定基于的运营决策值。我们也将电动汽车充电和车对电视作为重点领域。“

通过RMI，EWF正在构建一个他们称之为“Origin”的开源应用程序。它专门用于证书发行，交易和链上跟踪。“我们认为它是Blockchain的第一个杀手级应用程序之一，你们有很多不同的参与方，需要访问一组共同的事实，有许多后台功能和与发布有关的行政负担，交易跟踪，这增加了交易成本。对于参与这个市场有什么意义，作为买方和卖方都有一种较低的界限。所以我们看到的是，可再生能源采购在今天真正由大公司主导，“哈特内特说。

“Blockchain利用了我们今天拥有的所有技术。从物联网到机器学习，因为它提供了可以轻松连接到智能电表的分类账，所有东西都可以存储在同一个区块链上，不同的玩家可以访问这些数据，也可以获得不同的能量流参与者，“Basslim在巴黎说。

Blockchain多久会对能源系统产生影响?来自RMI的Hartnett希望追求低调的成果：“你可以想象，在一两年内，所有批发交易都可以在区块链网络上进行。”之后，可再生能源证书和其他点对点能源交易应该可以进行大规模的。“我们与Blockchain的关系就像在1995年看手机一样，并且想到你知道什么是手机，”Hartnett解释道。“整个技术在过去一年里真正进入了意识或日常生活中。