在位于菲律宾首都马尼拉的德拉萨大学里,有一栋六层的教学楼,屋顶上铺满了一块块黑色的光伏电池板,它们共同组成了一座小型发电站。该电站的特别之处在于,其生产和消费的过程中应用了区块链技术。而提供这些技术的是一家名叫Energo Labs的中国公司。
“电站已经运行大半年了。”Energo Labs战略经理程长胜在接受第一财经1℃记者采访时说,公司最近对该电站作出的评估报告显示:区块链技术在其中起了作用,“报告验证了我们所做的(区块链技术应用)对生产者和消费者来说,经济了很多。”
因看好区块链在能源领域中的前景,这段时间,程长胜和他的同事们跑遍了东南亚,以寻求更多的合作项目。
根据行业调研机构GTMResearch最新发布的报告,能源已成为区块链技术应用最为广泛的领域之一。
有业内人士认为,区块链技术将帮助处在重要关口的光伏产业找到新的突破口。但他们也表示,区块链技术与分布式能源的融合,目前还处于非常初步的阶段,离规模化应用的路还很远。
成本太高
德拉萨大学的光伏+区块链电站,是一个实验性示范项目,由Energo Labs与菲律宾当地一家清洁能源生产商合作打造。其目的是,让太阳能这样的可再生能源实现就地生产、就地消纳,然后将多余的电量卖给其他用户。
项目一共涉及德拉萨大学的三栋教学楼,它们构成了一个微型电网系统。其中的一栋安装了仅有12千瓦装机容量(相当于一小时能发出12度电)的光伏电池板,其发出的
电力可以通过点对点(建筑与建筑之间)的方式,分享给其他两栋建筑使用。
成立于2016年的Energo Labs是一家区块链初创公司,总部位于上海,目前有大约30名员工。该公司试图将区块链技术与能源领域结合,以打造分布式能源自治(DAE)社区场景。
区块链最为人所知的一点,是与比特币的关系。但从本质上说,区块链是一个记载所有交易记录的数据库账本,不同于传统的是,这些数据不再以中心化的形式保存,而是分散式的,不可更改。
“区块链是一个天然共享平台,所有人都可以去访问,可以在约定的规则下在上面存储数据,但却不能修改,不需要依赖一个权威机构去保护数据的安全和可信度,因此它是一个去中心化账本。”
江苏爱康科技股份有限公司(下称“爱康科技”,002610.SZ)区块链应用研究所首席技术官徐朗明在接受第一财经1℃记者采访时说。
程长胜根据自身业务认为,区块链可以通过去中心化的方式,从物理结构上解构现有的集中式电力网络架构。
区块链技术所拥有的分布式网状结构恰巧与分布式光伏能源的
市场化结构吻合,有着高效率、低成本、快速反应及自由选择等特点。
在DAE社区里,能源可被转化为数字资产,于多种场景下被交易使用:如点对点、机器对机器、电动车对虚拟电网、绿证交易、
碳交易、和虚拟净电量结算。
这种理想中的DAE社区,就像德拉萨大学中的这座示范电站一样,每家每户、每个屋顶都可以被打造成一个发电厂,也可以变身为一个供电所,通过互联网对成千上万分散在各个地方的分布式电源进行管理,通过平台让户与户间直接实现电力分享和交易。
在这一模式下,每个屋顶都可作为一个独立的域名或IP地址,所有的发电、用电、买卖电的记录都能及时保存并形成数据区块,通过互联网和云端技术构成区块链。企业可从这些海量数据中不断挖掘出更多深层次的服务需求,从而创造出其他新的商业模式。
区块链可以对电力来源进行记录,使得每一度清洁能源发电、煤电和油气发电都可以被记录和跟踪,不同能源的发电成本和实时电价也都可以被记录和跟踪。
Energo Labs正在通过上述示范电站来验证这种效果。“我们做这个项目的目的, 其一是验证我们的区块链产品在记账、分发、结算交易中的完备性,包括效率、速度、安全、使用区块链网络的经济性等。”程长胜说。
但关于这座实验性示范项目中的采用区块链技术进行记账、分发、结算交易等效果和具体过程,程长胜没有透露。不过,他向1℃记者表示,在电站中使用区块链的成本太高了,“在电站中的一笔记账,费用大概就需要几美金左右,而大约五分钟可能就需要做一次记账。”
关于记账成本高昂的原因,程长胜向记者解释:一是供需关系不平衡导致的,在现阶段,能提供区块链服务的资源非常有限,而对区块链技术尝鲜的需求则非常多;二是记账需要投入大量的计算机设备硬件。
就像程长胜所说的一样,徐朗明向1℃记者分析说,“区块链需要众多的记账节点来支撑,这里需要设备成本和电力成本……另一方面,区块链的每个处理结果都需要得到全网的确认,效率可想而知是不高的,暂时来说还无法和中心化平台相比,这就造成链上用户的竞争,这也是推高链上交易成本的重要原因之一。”
从Energo Labs的实践来看,区块链目前对电站进行记账所需费用,示范项目尚可承受,但无法在大规模、高频率的电力交易中使用。如果一个DAE社区中有十万个用户通过区块链技术进行点对点的电力交易,那么其交易频率就会达到十万次。程长胜说:“如此高频率的交易,记账费用哪怕是一美分,其累加成本都会变得很高。”
但程长胜相信,随着技术的发展,未来区块链在电站中的使用,将和使用互联网一样是免费的。
彼此陌生却互相信任
“区块链通过比特币这样的形式,让世人看到了它神奇的一面,想象空间非常大,驱动了诸多领域对它的研究。”爱康科技区块链应用研究所所长高谦在接受第一财经1℃记者采访时说。
作为一家专注于新能源电力投资运营及提供一站式光伏配件的企业,爱康科技在几年前就加入了区块链研究的大军。2016年,该公司和
湖南大学合作,成立区块链金融研究中心和区块链能源研究中心。2017年,该公司又成立了专职研究机构,把区块链在光伏和新能源领域的应用研究作为其战略方向。
中国从2010年开始加大对可再生能源的投资和补贴力度,大力的
政策支持使中国成为光伏发电增长最快的国家。2015年,中国已成为光伏发电装机容量世界第一的国家。
但在国内现有的电力交易市场中,电力交易主要掌握在国有电网公司手里。然而,随着光伏电板技术的提升,越来越多的家庭部署了家用光伏发电设备,除了自给自足,产生的多余电力一直未被充分利用。这一个现在的矛盾,更是一个未来的矛盾。
受地域、经济条件等限制,电力需求和电力供给之间的不匹配是一个长期以来存在的
问题。
智能电网或许会使上述问题得到有效解决,而区块链技术则是搭建智能电网的最优选择。就像程长胜他们正在做的试验一样,区块链可以将分布式能源添加到电力系统中,提高分布式能源的可视化和可控制性,使得电力生产与消费都将更加精准化和精细化,资源利用将更加集约、高效。
开展分布式发电市场交易需要遵循信息对等、共享、透明等原则。“这时候区块链就是一个非常好的解决方案,把智能电表的数据上传到区块链上,形成一个可信的账本,并且人人都可以在上面看到每个屋顶电站的发电和用电情况。”徐明朗说。
区块链是一个多方协作的平台,如果你把自己业务的逻辑编成一段代码,这段代码就是一个智能合约。该智能合约只要放到区块链上,其业务逻辑同样也是不能被篡改,而且所有的业务规则是透明的、明确的,从而有效避免了暗箱操作的可能,真实现了公开、公正、公平的原则。也就是说,区块链是一套解决互联网环境下信任关系的有效方案。
“在一个有上万户的社区里面,它们彼此可能互不认识,但区块链网络可以帮助他们建立信任。” 程长胜说,“区块链技术可以做到支付、记账,以及使用来源的追踪。”
未来区块链技术想要打造的能源传输供给模式将以分布式能源为主。一个社区本身就是一个分布式的智能微网,多个这样分布式的智能微网连在一起就组成为一个大型网络。每一个单独的分布式智能网络社区,在大多数情况下都不需要依靠外部电力网络或其他社区的电力支持,就能实现能源供给和消费。
“如果这一天真的来了,(电网公司)一网打天下的模式就会被改变。”高谦说,“那时候完全是分布式的网络,不是现在一个网从西部到东部。”
就目前而言,这仅仅是一个美好的愿景。
进入者的迷茫
“区块链有望成为未来光伏产业发展新方向”的观点已经在国内光伏行业流传开来。提出这种观点的人士,试图寻找“531新政”后光伏产业突围新方向。所谓的“531新政”,指的是2018年5月31日相关部门出台的削减光伏补贴的政策。
“有点病急乱投医……很多人还不明白区块链的意义和目的,把路径当做目的,然后急冲冲上马。”自称“ ‘区块链+能源’我应该是全世界第一个提出来的”的曹寅在接受第一财经1℃记者采访时说。
曹寅还是全球首个能源区块链实验室的创始人之一。2016年,他们在
北京成立了这家实验室。“区块链+能源,能不能解决问题?”他对1℃记者说,“我个人觉得,目前国内企业所做的这些,没有任何意义,都在试错。”
一些企业在国内已经开展了能源区块链项目。比如,2018年2月28日,招商局慈善基金会携手TUV Nord、新能源交易所、熊猫绿能(00686.HK)及华为共同发起的能源区块链项目签约仪式在
深圳蛇口举行,这是全球首个应用区块链技术的社区公益项目。
在项目签约几天后,新能源交易所执行董事兼总裁李劼伟对外表示:“目前,我们正从蛇口地区挑选首批自愿报名的用户参与清洁电力虚拟交易,用户可以直接在平台上选择使用清洁能源或传统能源。”
但第一财经1℃记者就此项目联系采访以上各方时发现,包括李劼伟在内均不愿就此项目进展情况做任何评价。其中,华为有关部门的一位人士表示,该项目并非华为主导,同时,参与该项目的华为技术人员目前已经离开华为,因此无法就此项目做评价。
不过,一位当时出现在上述签约仪式上的业内人士表示,该项目自签约仪式举行后并无进展。“目前的技术还不成熟。”他说,“我现在还搞不懂什么是区块链。”
曹寅也表示,区块链技术虽好,目前仍然处于非常早期的发展状态,技术并不成熟。
除了技术之外,曹寅表示,区块链是基于比较成熟、充分的市场化条件下,再去中心化。结合中国当前的实际情况来看,能源市场在中国市场化还没完成,因此去中心化言之尚早。“在目前,我不看好区块链在能源中的使用。”他说,“但如果是在泰国、菲律宾等能源控制中心较弱的国家,我就看好。”
这也是Energo Labs选择到菲律宾开展能源区块链项目的主要原因之一。“东南亚那边的市场相对灵活,中心较弱。”程长胜说。
在能源区块链的探索中,程长胜面临的最大困难是:难以绕过电网公司。比如,依靠太阳能来发电的光伏本身具有间歇性,即在没有太阳的情况下,光伏电站不能发电,因此还需要通过电网公司购买电力。
此外,区块链+能源更为重要的是物联网的接入,能源是一种物理的量,而物理量需要有相关物联网的数据采集、网关、数据接口、信息传递等,但这就目前来说还不够完备。比如,每家都有电表,但绝大部分电表都归电网公司所有,电表数据所有权是电网公司的,它不会向能源的生产者和消费者分享。
“区块链推进之所以没想象中那么快,与区块链要做的很多事情都是革命性的有关。”程长胜说,“因为它涉及到很多人的既得利益,他们不愿意现在的格局被打破。”
高谦和徐朗明均向记者表示,虽然爱康科技提早布局了区块链,但单靠他们的能力无法快速推动区块链发展,这需要更多的有识之士加入进来。