區(qū)塊鏈助力能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大有可為

1、2021 年 1 月 12 日第 3 期總第 705 期區(qū)塊鏈助力能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大有可為在“雙碳”目標(biāo)推動下，作為碳減排主力的能源產(chǎn)業(yè)積極開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型。區(qū)塊鏈作為當(dāng)前數(shù)字技術(shù)自主創(chuàng)新的突破口，因其具有分布式數(shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制和加密算法等特點(diǎn)，為能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新契機(jī)。賽迪研究院網(wǎng)絡(luò)安全研究所深入研究了能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要路徑，以及區(qū)塊鏈與能源產(chǎn)業(yè)融合的數(shù)字化應(yīng)用場景，進(jìn)而提出了推動能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的建議：加大政策支持力度，加快區(qū)塊鏈核心技術(shù)突破- 1 -與技術(shù)融合，探索應(yīng)用創(chuàng)新，打造“區(qū)塊鏈+能源”生態(tài)。一、能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要路徑（一）建設(shè)新型智慧能源基礎(chǔ)

2、設(shè)施加快能源產(chǎn)業(yè)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動信息基礎(chǔ)設(shè)施與傳統(tǒng)能源設(shè)施深入融合，構(gòu)建共享開放的能源互聯(lián)網(wǎng)體系。建設(shè)多元融合的高彈性電網(wǎng)、能耗在線監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺，以及融合能源服務(wù)設(shè)施等融合基礎(chǔ)設(shè)施，為采集海量感知數(shù)據(jù)提供底層支撐，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)全時空狀態(tài)監(jiān)測與智能控制。（二）利用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新能源業(yè)務(wù)在能源綠色消費(fèi)和多元化供給的趨勢下，能源企業(yè)加快利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和區(qū)塊鏈等技術(shù)，聚合供需兩端需求并精準(zhǔn)匹配，從而提升能源企業(yè)供應(yīng)、生產(chǎn)、傳輸、存儲環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排、聯(lián)合生產(chǎn)調(diào)度等業(yè)務(wù)的創(chuàng)新應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)業(yè)務(wù)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。（三）加快能源數(shù)據(jù)價值深度挖掘利用新興數(shù)字技術(shù)充分挖掘能源數(shù)

3、據(jù)全生命周期價值，通過全渠道、多觸點(diǎn)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集與處理，創(chuàng)新基于數(shù)據(jù)分析- 2 -驅(qū)動的協(xié)同建模、業(yè)務(wù)智能調(diào)度、在線演進(jìn)推算等功能，精準(zhǔn)分析業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢和行業(yè)服務(wù)需求，提升企業(yè)決策管理的精益性和敏捷性。（四）打造能源產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化協(xié)作新生態(tài)利用數(shù)字化手段聚合能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游參與者，有效協(xié)同全產(chǎn)業(yè)鏈資源，為上下游企業(yè)創(chuàng)造多重價值；進(jìn)一步拓寬產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)邊界，如與銀行、保險、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)合作，打造能源企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新與價值創(chuàng)造共存的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。圖 1能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑二、區(qū)塊鏈與能源產(chǎn)業(yè)融合應(yīng)用研究- 3 -（一）區(qū)塊鏈加速能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展區(qū)塊鏈為能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)設(shè)施支撐。一是區(qū)塊鏈構(gòu)建能源

4、產(chǎn)業(yè)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部均已明確將區(qū)塊鏈納入新型基礎(chǔ)設(shè)施范疇。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用服務(wù)平臺可以為能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供新型基礎(chǔ)設(shè)施底座，為能源主體提供開發(fā)、創(chuàng)建、管理和維護(hù)等區(qū)塊鏈應(yīng)用服務(wù)，成為構(gòu)建新型數(shù)據(jù)共享方式、分布式協(xié)同生產(chǎn)機(jī)制的基礎(chǔ)。二是區(qū)塊鏈與其他新基建融合應(yīng)用可提升基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)能力。區(qū)塊鏈能協(xié)助解決網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交互等問題，催生出一批區(qū)塊鏈+ 能源互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合基礎(chǔ)設(shè)施，有助于實(shí)現(xiàn)能源資源聚合共享、業(yè)務(wù)智能化高效運(yùn)轉(zhuǎn)， 可有效提高能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)能力。區(qū)塊鏈推動能源數(shù)據(jù)要素流通。一是區(qū)塊鏈能實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域數(shù)據(jù)權(quán)

5、屬認(rèn)定。利用區(qū)塊鏈的數(shù)字簽名、共識機(jī)制、智能合約等技術(shù)，可以將數(shù)字資源的生產(chǎn)者和使用者作為重要節(jié)點(diǎn)加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，建立安全可信的身份體系和責(zé)任劃分體系，鎖定數(shù)據(jù)各權(quán)益主體、明確多方數(shù)據(jù)權(quán)益關(guān)系，并提供鏈上的可信權(quán)益- 4 -證明，為數(shù)據(jù)要素流通奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。二是區(qū)塊鏈加速推動能源數(shù)據(jù)資源共享。區(qū)塊鏈技術(shù)靈活運(yùn)用了密碼學(xué)原理，節(jié)點(diǎn)之間不需要直接共享原始數(shù)據(jù)，只有具有特定權(quán)限的用戶才能夠用私鑰解密訪問相應(yīng)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，這就打破了傳統(tǒng)意義上不同主體、不同應(yīng)用之間的信息壁壘，可保障數(shù)據(jù)存儲、讀取和執(zhí)行整個過程的可追蹤、不可篡改，從而加速數(shù)據(jù)要素流通。區(qū)塊鏈推動能源產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。區(qū)塊鏈建立的分布

6、式信任體系能為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性提供架構(gòu)保證，為產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間多方協(xié)作提供可信環(huán)境。基于區(qū)塊鏈搭建能源行業(yè)上中下游的聯(lián)盟信任機(jī)制，打破產(chǎn)業(yè)鏈上中下游的信息流、實(shí)物流和資金流信息壁壘，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈多方單證、合同、物流和銷售等業(yè)務(wù)的高效協(xié)同，重塑供應(yīng)鏈信任機(jī)制和業(yè)務(wù)合作模式，為打造產(chǎn)業(yè)鏈新生態(tài)提供新契機(jī)。區(qū)塊鏈推動能源企業(yè)數(shù)字化管理提質(zhì)增效。能源交易主體可將合約里的交易方式等商業(yè)條款以編碼方式寫入智能合約。當(dāng)約定的條件或條款滿足時，智能合約就會按照雙方同意且授權(quán)的合約內(nèi)容自動進(jìn)行相關(guān)交易，避免人為因素隨意變更交易作業(yè)機(jī)- 5 -制。區(qū)塊鏈與人工智能等其他技術(shù)的融合應(yīng)用，可進(jìn)一步提高各方的履約效率，加

7、速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動化和智能化，創(chuàng)新商業(yè)運(yùn)行模式，促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化管理提質(zhì)增效和企業(yè)科學(xué)決策。（二）區(qū)塊鏈與能源領(lǐng)域融合的應(yīng)用場景能源數(shù)據(jù)資源共享。能源數(shù)據(jù)資源共享是通過將電力、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合采集、處理、分析與應(yīng)用，使分散、孤立的數(shù)據(jù)互通互聯(lián)和共享應(yīng)用?；趨^(qū)塊鏈構(gòu)建能源數(shù)據(jù)的可信共享服務(wù)體系，聯(lián)通數(shù)據(jù)資源的所有者、生產(chǎn)者和使用者，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的登記確權(quán)、數(shù)據(jù)使用的授權(quán)驗證、數(shù)據(jù)管理的調(diào)用溯源和數(shù)據(jù)共享的可信驗證等服務(wù)。通過能源數(shù)據(jù)共享應(yīng)用可建設(shè)能耗數(shù)據(jù)匯聚通道，提升數(shù)據(jù)在綜合能源服務(wù)、能源供給側(cè)和消費(fèi)側(cè)的服務(wù)水平，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)相結(jié)合。碳排放溯源及碳交易監(jiān)管。開展全生命

8、周期碳排放溯源是能源企業(yè)及政府部門落實(shí)節(jié)能減排任務(wù)的重要手段。區(qū)塊鏈技術(shù)通過與智能感知設(shè)備融合應(yīng)用，能準(zhǔn)確采集產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售及運(yùn)輸、廢棄回收再利用等全流程的能源碳排放信息，支撐碳足跡全生命周期的可信記錄、碳排放全要素的可信流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)碳排放數(shù)據(jù)的- 6 -可信溯源管理。利用區(qū)塊鏈技術(shù)打造政府監(jiān)管部門、控排企業(yè)、第三方核查機(jī)構(gòu)和碳排放權(quán)交易機(jī)構(gòu)等多方共建的碳資產(chǎn)交易模式，聚合低碳產(chǎn)業(yè)鏈上下游碳交易信息，實(shí)現(xiàn)碳交易從排放權(quán)獲取、交易、流通、核銷等全流程數(shù)據(jù)上鏈存儲與可信共享，為碳交易場景提供更安全高效的市場環(huán)境和可信可靠的監(jiān)管環(huán)境。例如 ，國家電網(wǎng)有限公司新能源云平臺利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了綠電從生產(chǎn)源

9、端到消費(fèi)終端全生命周期的碳資產(chǎn)數(shù)據(jù)鏈條，提供碳減排查驗和可信溯源服務(wù)，便于政府及其他第三方機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)追溯碳資產(chǎn)來源，快速核驗碳減排數(shù)據(jù)的真實(shí)性。能源企業(yè)環(huán)境污染治理。石油化工、電力等企業(yè)長期存在高排放、高污染和高能耗等問題，在線監(jiān)測設(shè)備固證難、司法認(rèn)定難等問題突出，難以對企業(yè)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)管。利用區(qū)塊鏈的防篡改、可追溯特性，將用能監(jiān)控數(shù)據(jù)、污染排放數(shù)據(jù)在線實(shí)現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控、違法證據(jù)實(shí)時上鏈，形成完整的污染源執(zhí)法證據(jù)鏈條，并鏈接法院、公安、鑒定等司法鏈節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)管機(jī)構(gòu)、司法機(jī)關(guān)與能源企業(yè)、供應(yīng)鏈廠商等主體的共治共享。區(qū)塊鏈減少環(huán)保數(shù)據(jù)造假等企業(yè)不良行為，提升環(huán)保數(shù)據(jù)的真實(shí)性，助力- 7 -實(shí)現(xiàn)

10、污染物排放持續(xù)下降，促進(jìn)環(huán)境污染治理的高效開展。廢棄物回收和循環(huán)利用。廢棄的太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)、半導(dǎo)體材料等都屬于可循環(huán)利用材料，可以在新產(chǎn)品生產(chǎn)過程中被重新利用。但目前廢棄物市場缺少全鏈路循環(huán)利用的監(jiān)管，全流程處理信息難共享。基于區(qū)塊鏈可助力監(jiān)測廢棄物的循環(huán)過程，通過鏈通相關(guān)主體實(shí)現(xiàn)廢棄物回收、加工提煉、銷售和環(huán)保處置等過程數(shù)據(jù)的開放共享與流通，可保障相關(guān)數(shù)據(jù)的不可篡改、可追溯和高效可審計，加強(qiáng)廢棄物加工貿(mào)易全生命周期的安全管控。例如，江蘇榮麒循環(huán)科技有限公司利用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)構(gòu)建智慧環(huán)保平臺，開展芯片、電路板、電池等廢棄物回收、處理及銷售等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)上鏈、數(shù)據(jù)核驗

11、，實(shí)現(xiàn)了廢棄物循環(huán)全程的可視化、透明化的安全監(jiān)管。分布式電力交易。電力交易過程中的運(yùn)營商之間信息不對稱、傳統(tǒng)電力交易資金結(jié)算不及時等問題現(xiàn)已逐漸引起行業(yè)重視。區(qū)塊鏈提供了一種分布式的可信交易環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)管部門、大型發(fā)電企業(yè)、售電企業(yè)、用電企業(yè)等市場主體多方參與，明確費(fèi)用計算規(guī)則、違約責(zé)任等，實(shí)現(xiàn)線上電量確認(rèn)、發(fā)票開具匹配、- 8 -電費(fèi)業(yè)務(wù)結(jié)算、資金支付收訖等全環(huán)節(jié)鏈上協(xié)同，提高購電結(jié)算效率、支付安全性和審計便利性。目前，在分布式光伏交易、電動汽車充電樁網(wǎng)絡(luò)充電交易結(jié)算等領(lǐng)域已經(jīng)有許多應(yīng)用落地。可再生能源超額消納量交易。超額消納量交易有助于加快可再生能源的發(fā)電進(jìn)程，也是消納責(zé)任主體完成自身消

12、納量指標(biāo)的重要方式。當(dāng)前可再生能源消納市場數(shù)據(jù)難以實(shí)時共享交互，新能源發(fā)電企業(yè)與用電企業(yè)之間存在供需不平衡、數(shù)據(jù)難認(rèn)證等痛點(diǎn)。區(qū)塊鏈將重要全生命周期電量數(shù)據(jù)上鏈確權(quán)存證，基于智能合約和分布式身份認(rèn)證實(shí)現(xiàn)數(shù)字化消納憑證的線上簽發(fā)、驗證與憑證交易、電子簽約等。利用區(qū)塊鏈增強(qiáng)了存證的可信度，有效防止超額消納量多次交易套利現(xiàn)象發(fā)生，優(yōu)化了傳統(tǒng)可再生能源消納交易的解決方案。三、相關(guān)建議（一）加大能源產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈發(fā)展的政策支持力度在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，大力支持能源產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈發(fā)展，進(jìn)一步加強(qiáng)行業(yè)指導(dǎo)，圍繞智慧能源、綠色能源發(fā)展，加快區(qū)塊鏈的應(yīng)用與推廣。推動基于區(qū)塊鏈的綜合能源信息平臺建設(shè)，支持- 9 -能源企

13、業(yè)享受綠色軟件稅收優(yōu)惠政策及節(jié)能低碳激勵政策，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈研發(fā)成果的規(guī)?；瘧?yīng)用。加快制定監(jiān)管政策，將能源產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用納入合理合規(guī)的監(jiān)管框架內(nèi)，在監(jiān)管與應(yīng)用創(chuàng)新之間保持平衡。（二）加快核心技術(shù)突破與技術(shù)融合加強(qiáng)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)研究和核心技術(shù)攻關(guān)，重點(diǎn)加快隱私計算、安全智能合約、鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同、跨鏈互聯(lián)互通等核心技術(shù)的研究突破，打造基于區(qū)塊鏈的可信能源信息基礎(chǔ)設(shè)施，推動區(qū)塊鏈和能源互聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展。鼓勵區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)的融合創(chuàng)新，推動能源大數(shù)據(jù)的集成、共享與應(yīng)用，提升數(shù)據(jù)的全程留痕、可追溯、公開透明和多節(jié)點(diǎn)互動共享等能力，助力傳統(tǒng)能源企業(yè)業(yè)務(wù)產(chǎn)品和商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型升級。（三）鼓勵能源產(chǎn)業(yè)探索區(qū)塊鏈創(chuàng)新應(yīng)用積極探索區(qū)塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用，優(yōu)先考慮痛點(diǎn)明顯、增量顯著、發(fā)展快速的業(yè)務(wù)場景，試點(diǎn)成功后再逐步擴(kuò)大應(yīng)用范疇。探索區(qū)塊鏈在分布式能源交易、能源金融、能源綜合管理、能源信用管理等業(yè)務(wù)場景中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)能源鏈上可信可追溯、智- 10 -能合約自動化交易和管理，為能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲和使用提供支撐服務(wù)。