能源區塊鏈的概念特征與應用場景篩選模型研究
發布時間 : 2020-10-28

能源區塊鏈的概念特征

區塊鏈作為建設網絡強國、發展數字經濟、助力經濟社會發展的重要突破口,具有技術與理念兩個層面的豐富內涵。在技術層面,區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的融合體,實現了以時間為記錄順序管理數據并保證數據不可篡改;在理念層面,區塊鏈通過不同的共識規則,在不可信的競爭環境中低成本建立相互信任的協作模式,實現多主體之間自發地建立信任體系。

能源區塊鏈是脫胎于區塊鏈的能源行業發展新理念,是能源流、數據流與業務流在區塊鏈平臺中的新型組合方式,具有非常明顯的生態圈屬性。能源區塊鏈將重塑能源行業中各主體之間的生產關系,構建以數據流為基礎的開放合作體系,將數據變為可以流動的資產,催生各類開放融合的業務模式,構建樞紐經濟。因此,能源區塊鏈具有生態圈、數字化和樞紐性三個特征。

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圖1 能源區塊鏈的特征

能源區塊鏈與區塊鏈的聯系與區別

(一)能源區塊鏈與區塊鏈的聯系

一是底層技術實現方式均是分布式賬本存儲技術。能源區塊鏈在處理多主體共享協作的信任問題時,依舊需要對主體之間的交互信息進行存儲,也就是說,能源區塊鏈與區塊鏈都需要使用相似的分布式賬本存儲技術來作為底層實現。

二是核心目標都是為了解決業務多主體之間的信任問題。多主體之間的信任問題往往直接決定業務運行與開展的成本,是社會經濟發展中的一個基礎問題,能源區塊鏈與區塊鏈構建的前提都是解決主體之間的信任問題,因此,能源區塊鏈與區塊鏈都具有相同的核心目標。

(二)能源區塊鏈與區塊鏈的區別

一是面臨的基礎環境不同。能源行業參與的主體包含底層的能源生產者、需求方、監管機構甚至于整個國家政府,各個主體之間地位具有天然的不平等性。因此,能源區塊鏈的應用落地過程中必須考慮主體之間的不平等,與一般區塊鏈的應用思路具有本質區別,一般區塊鏈的共識機制需要盡可能使主體之間地位更加平等。

二是能源區塊鏈更加適合使用聯盟鏈的方式發展。能源本身是一種戰略資源,往往受到國家的直接管控。而公有鏈將主體之間的地位進行重塑,采用匿名化的形式運作,與國家管控的要求不相符,無法支撐能源作為戰略資源的地位,因此與公有鏈相比,聯盟鏈更加適合能源領域的應用。

三是現有的共識機制無法滿足能源場景的需求。現有共識機制的設計思想往往將系統中的決定權分散到盡可能多的節點中,以此形成相互制約的關系。而能源行業需要以樞紐化運作的形式來降低能耗的成本,因此去中心化的共識機制難以滿足在能源行業推廣的需求。

能源區塊鏈典型應用場景篩選模型

隨著區塊鏈的發展,其應用范圍不斷擴大,當前在能源區塊鏈領域已經有了一定數量的應用落地場景,具有了一定的探索基礎。然而目前能源區塊鏈領域缺乏體系化的應用場景篩選方法,導致能源區塊鏈在進行場景選擇時首先要經過較長的試錯周期,一定程度上造成了資源的浪費。

本研究提出能源區塊鏈典型應用場景篩選模型,為能源企業從當前能源區塊鏈應用試點中選擇具有發展價值與潛力的場景提供體系化的方法,一方面減少能源企業發展能源區塊鏈應用的試錯周期,另一方面為能源企業進一步進行能源區塊鏈應用場景的中長期規劃提供方法基礎。模型的總體結構如圖2所示。


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圖2 能源區塊鏈應用場景篩選模型示意圖

能源區塊鏈應用場景篩選模型首先對應用場景中能源區塊鏈的可用性進行判斷,分析場景是否滿足區塊鏈應用的基礎條件;其次,模型對場景應用區塊鏈的效率性進行判斷,分析能源區塊鏈在場景中能否為實際的應用帶來效率的提升;最后,模型對能源區塊鏈在場景中的最佳適配性進行判斷,分析能源區塊鏈在場景中是否扮演不可或缺的角色。

經過模型的判斷與篩選,可以將應用場景篩選為偽需求場景、可用類場景、有效類場景以及必要性場景,為能源企業進行能源區塊鏈應用場景的判斷與選擇提供了充分的參考。

表1 篩選模型各階段判斷標準

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能源區塊鏈的典型應用場景

根據能源區塊鏈應用場景篩選模型,對能源企業的數據類應用場景以及交易類應用場景進行篩選,可以得到以下兩個具有能源區塊鏈最佳適配性的場景:

一是電力數據可信協作。首先對可用性進行判斷,根據可用性判斷階段的判斷準則,數據協作屬于國家允許發展的區塊鏈應用范疇,并且能源企業具備網絡基礎設施以及數據存儲基礎設施,滿足場景可用性;其次,對效率性進行判斷,根據效率性判斷階段的準則,能源數據多屬于分時段上報,頻率不高,并且數據類應用本身具有高度數字化的特征以及多方參與的特點,能源數據也具有很高的社會價值,具有真實性的需求,滿足效率性原則;最后,對最佳適配性進行判斷,由于能源數據具有隱私性以及不可泄露性,其對可信環境的要求非常高,并且能源數據所具有的價值對參與協作的主體能夠產生激勵作用,滿足最佳適配性的要求。

二是綠色能源交易生態圈。首先對可用性進行判斷,根據可用性判斷階段的判斷準則,碳交易、綠色積分等綠色能源交易屬于國家允許發展的區塊鏈應用范疇,并且能源企業具備網絡基礎設施以及數據存儲基礎設施,滿足場景可用性;其次,對效率性進行判斷,根據效率性判斷階段的準則,多數能源企業目前綠色能源交易規模還不大,并且計量設備以及交易記錄存儲完善,數字化特征明顯。交易涉及多個參與方,交易信息需要保證真實可追溯,具有信息真實性的需求,滿足效率性原則;最后,對最佳適配性進行判斷,由于碳量數據、綠色交易數據需要嚴格的不可篡改,其對可信環境的要求非常高,并且綠色交易所具有的價值對參與協作的主體能夠產生激勵作用,滿足最佳適配性的要求。

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