能源清潔化,參與主體多元化,行業(yè)的市場化,主體關系的復雜化,能源的金融化,生產的分布化,共享經濟化,分享經濟化,還有產銷一體的融合化,未來類似這些能源行業(yè)的范式變化,將會對全行業(yè)以及全人類帶來巨大的影響。
在這里,我們用一個非常形象的案例作為介紹。分布式光伏發(fā)電的價值鏈模型中涉及到的參與方有電站投資者、電站開發(fā)商以及屋頂業(yè)主,同時也有用電企業(yè)、電網公司、財政部,這些參與方的關系看起來比較簡單。如果我們把碳交易價值鏈放進來,參與主體將增加交易所和控排企業(yè)。在價值鏈模型中,這些參與主體之間的關系比較簡單,當然這僅僅是理想情況。
在真實商業(yè)世界中,具體情況是這樣的,還是這條價值鏈,還是那幾個參與主體,但是,由于不同主體間普遍缺乏信任,因此真實的主體間的關系會十分復雜,導致在這條價值鏈上的價值生產和流動過程的摩擦成本非常高,充滿了各種各樣耗時耗力增信和中介過程。而且,分布式光伏價值鏈僅僅是整個大能源環(huán)節(jié)中非常小的一環(huán)。整個電力網絡從發(fā)、輸、電、配、售、用、儲,是一條無比復雜的價值鏈,同時因為電力行業(yè)非常特殊的即時生產、即時消費,難以儲存的特性,導致整條價值鏈上各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,而且能源流、資金流、信息流這三流之間也是你中有我,我中有你,整個系統(tǒng)的復雜度、交易成本是呈指數級別上升的。再舉一個例子,目前,在中國碳資產的發(fā)行中,從項目發(fā)起到進入交易所流通,中間過程至少需要10個月,這么長的時間成本都將變成經濟成本分攤到每一個減排企業(yè)和控排企業(yè),以及每一個能源消費者身上。如此復雜的過程,對于中國能源的清潔化、能源的分布化、能源的共享化會造成巨大的挑戰(zhàn)。
未來的能源情境是怎么樣?
源,可再生能源波動性明顯;荷,消費側機性不斷加劇;網,能源輸配網絡日益復雜;儲,儲能配置方式紛繁復雜。
我們如何應對?
未來能源互聯網真正的瓶頸在于,由于參與主體過多,系統(tǒng)的物理和數字復雜性和波動性劇增,再加上身份的模糊性、資源的彌漫性、無所不在的分布性和參與的社會性導致信息流、能量流、資金流無法合一,結果就導致整個能源系統(tǒng)在能量流動和價值流動過程中的過程成本、管理成本、交易成本劇增,而這些問題大部分來自于參與主體之間缺乏最基本的信任。
自從2014年4月香山會議第一次正式討論能源互聯網的中國定義到現在,其實我們的學術界、政策界,包括產業(yè)界,一直在設計各種能源互聯網模式。但是,絕大部分能源互聯網的設計都是從上帝視角出發(fā)的,預設了各參與主體都會積極參與,但事實完全不是如此,不僅參與主體對于系統(tǒng)設計者不信任,參與主體之間也缺乏信任。所以,我們能源區(qū)塊鏈實驗室認為能源互聯網落地需要新的范式,以及匹配的工具。目前大家公認的能源互聯網有五大特征——精確計量、泛在交互、自律控制、優(yōu)化決策、廣域協調。但這五大特征全部面臨現實問題,第一,精確計量如何確保數據真?zhèn)?第二,泛在交互如何確保交互主體間的信任?第三,沒有“預言機”的自律控制如何落地?第四,優(yōu)化決策存在中心悖論;第五,廣域協調容易淪為內卷式發(fā)展。
怎么辦?
我們實驗室是全球第一個想到以區(qū)塊鏈作為工具實現真正能源互聯網,區(qū)塊鏈可以做什么?第一,基于區(qū)塊鏈的數據公正確保信任,公私鑰結合的訪問權限保護隱私,真正做到保護隱私,可信計量。第二,區(qū)塊鏈防篡改,實現主體間強制信任,實現強制信任下泛在交互。第三,區(qū)塊鏈+大數據+人工智能構成可信任預言機簽署外部數據,實現虛實交互的自律控制。第四,基于區(qū)塊鏈部署的設備間點對點交互式決策,不需要將信任托付于中心化平臺代為決策,實現設備民主,分布決策。第五,各主體間基于明確的互動規(guī)則進行隨機博弈,系統(tǒng)呈現中性演化,通過改良互動規(guī)則實現競爭進化,最終實現廣域博弈,協調演化?;趨^(qū)塊鏈,我們真正實現了能源互聯網從Beta版到1.0,從紙面版到商業(yè)版的過程。
區(qū)塊鏈和能源結構是全方位的結合。我們以三個行業(yè)為例,私有鏈以光伏電站為例,剛開始在區(qū)塊鏈1.0階段,區(qū)塊鏈實現電站運維日志區(qū)塊鏈登記,內部授權訪問。2.0時代,實現基于大數據的電站管理運維,電站的自動運行。到了3.0時代,將實現零邊際成本發(fā)電,每塊組件自有ID和經濟賬戶,售電收入自動抵消OPEX(運營成本)。
聯盟鏈以售電為例,區(qū)塊鏈1.0階段實現發(fā)用電數據區(qū)塊鏈登記,避免上下游糾紛,降低管理成本。區(qū)塊鏈2.0時代,基于區(qū)塊鏈數據的購售電直接自動結算。區(qū)塊鏈3.0時代,售電公司透明化,發(fā)電設施和用電設備自動雙向結算,包括需求側響應和自發(fā)返售交易。
公有鏈以碳市場為例,區(qū)塊鏈1.0實現減排、排放數據有關數據和文件電子化存證,確保數據不可篡改,減低監(jiān)管成本,2.0時代實現簡便化CCER(溫室氣體減排額度)發(fā)行流通,基于區(qū)塊鏈的簡便化和自動化CCER發(fā)行和流通體系。3.0是減排經濟圈,減排量將通過區(qū)塊鏈成為特定經濟生態(tài)圈的一般價值等價物。
這個時候我們再看看具體的案例,還是分布式光伏為例,分布式光伏的問題在于利益相關方非常多,行業(yè)參與主體之間嚴重缺乏互信。此外,由于未來電力市場化,導致價格波動明顯,同時電站金融產品開發(fā)成本高。怎么辦?我們實驗室提出利用區(qū)塊鏈分布式總賬實現強制信任,相關方點對點互動,智能合約自動執(zhí)行電力交易,需求波動自動響應,區(qū)塊鏈還可以實現電站收益直接證券化,基于股權平臺實現電站眾籌。
再介紹下針對電動汽車的區(qū)塊鏈應用,目前電動汽車領域的痛點在于私人充電樁難以實現共享,電動汽車V2G缺乏激勵機制,動力電池梯級利用無法保證電芯質量。怎么辦?我們實驗室提出了基于區(qū)塊鏈的方案,基于智能合約和分布式總賬的充電樁按時租賃,電動汽車V2G自動響應,虛擬貨幣激勵機制,電池電芯生命周期數據區(qū)塊鏈儲存和認證,實現未來動力電池能夠按照真正的價值流轉到儲能電站。
除了具體應用,更重要的是,區(qū)塊鏈真正實現能源的數字化精準管理,我們現在發(fā)的每一度電就像河流小溪流入大海一樣,無法確定水滴來自什么地方,發(fā)電匯入電網,區(qū)分電源沒有意義,無法做到基于電源和能量的精確管理和結算。
但在數字世界,每度電都有數字映射,通過數字映射,重新建模電力網絡,實現精確管理和結算。如果說你用這種解構—建構的思維,再去看現在各種各樣的社會現象,各種各樣的經濟現象,你會發(fā)現都是你不認識的世界了,你想象一下,如果大海中的每一滴水都具有精確的ID,你看待大海的視角將會完全不一樣。區(qū)塊鏈就是起到這樣的作用,先解構,再建構形成新的生產關系。(本文作者系信達證券首席區(qū)塊鏈專家、能源區(qū)塊鏈實驗室創(chuàng)始合伙人)