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从能源互联网未来的交易特点出发 找到区块链的契合点  

2016-09-13 10:42:39|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 2015年7月,国务院印发了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,正式提出了“‘互联网+’智慧能源”的战略构思,而能源互联网作为实现上述战略思想的重要支撑技术,也开始从理论走向实践。对此,为了推动能源互联网发展、支撑和推进能源革命,国家发改委、国家能源局、工业和信息化部于2016年2月共同发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》。而近期国家能源局下发的《关于组织实施“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目的通知》,更是被认为能源互联网走向了实操阶段。能源互联网将给能源领域多个产业带来新的发展机遇,社会各界对其普遍持认可态度。但随着能源互联网脱离了概念走向实践,也有声音指出,能源互联网并非“完美无缺”,它在多个子能源圈内交易的效率、信息安全性、主体权益保障等方面的问题不容小觑。我们认为,上述顾虑不是空穴来风,应当引起重视,至少应该防范于未然。那么,就目前来看,是否有一些好的思想或技术能够一定程度上缓解或解决上述问题呢?我们不妨从能源互联网未来的能源交易特点出发,剖析能源互联网系统内交易模式的潜在风险,进而寻求想要的答案。

  一、能源互联网中的能源交易特点

  能源互联网作为一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等特征。这些特征映射到市场中后,将催生出能源互联网市场能源交易的若干特点,在此介绍其中主要的五个。

  (1)交易主体多元化。交易主体的多元化体现在四个方面:一是主体类型的多元化。能源互联网技术+能源体制机制变革等大环境的催生下,将激发市场和个体潜力,针对各种需求涌现出多元化的主体类型。二是主体属性的多元化。能源互联网中广泛的能量和信息交互将使得能源供应者和消费者的角色和市场属性实现转换,甚至同时具备多个市场属性,如拥有分布式电源的用户。三是交易模式的多元化。“互联网+”深入人心,技术和市场环境共同催生下,在线交易等主体间多样化的交易模式将逐步衍生。四是市场组合的多元化。一个相对开放的市场环境,使得交易主体可相对自由选择参与或退出市场,加上市场角色的转换和市场组合的变化,导致能源互联网市场的主体组合方式十分多元、市场结构也在动态变化。

  (2)交易商品多样化。能源互联网市场商品多样性体现在两个端口:从供应端来看,系统能源的供应由电力扩展为煤、油、气、电、热等多种能源,实现多能源系统之间的广泛互联和横向的多元互补;从需求端来看,由单一同质化产品向定制化、个性化产品转变。具体而言,就是随着技术进步和消费理念的革新,用户对于能源消费趋于个性化,希望能有定制化的能源消费方案,进而满足自身的差异化需求。此外,交易模式和市场的不断开放与完善将赋予用户更多的自主选择权,催生出种类丰富的交易商品。

  (3)交易决策分散化。传统情况下,能源系统习惯于做整体规划以及集中平衡和优化,对于用户则以满足物理能源需求为主要目标。在能源互联网系统中,由于其供需分散、系统扁平、交易开放等特征,系统更多的是多能源子系统之间的分散自平衡优化,通过局部最优来推动系统趋优,呈现一个帕累托优化的过程。对于用户,也从满足单一的“能量消费”需求转变为满足“能量消费”和“服务消费”相结合的复合消费需求。

  (4)交易信息透明化。能源互联网市场中,信息层的变化主要体现在两个方面:一是信息源的变化,即信息源由单一的能源交易中心变为多元市场主体及信息服务提供商。能源互联网的发展使得信息实时传递和共享成为可能,而主体对于信息的需求不再仅限于自我交易层面,将扩展到市场层面、竞争合作层面,需要开展信息分析和制定博弈策略,因此可能会出现大量的信息服务商来为供需双方提供不同的信息服务。二是信息透明度的变化。对于能源互联网系统,为充分发挥市场“无形的手”的作用,交易信息将更加全面、公开、透明,从而提升市场效率,同时保证能源交易市场的公平开放。

  (5)交易时间即时化。一方面,交易时间点由固定周期交易变为用户自行发起的即时交易,以满足人们第一时间的用能需求;另一方面,随着即时性的提升和交易主体的大幅增加,未来能源交易的竞争将更加激烈,供需双方的响应速度在交易中占有重要作用,响应速度的快慢将成为决定交易能否达成的关键因素。因此,未来能源互联网系统中的交易响应时间将大为缩短。

  二、能源互联网面临的潜在问题

  能源互联网的交易特点是其推动能源产业变革的重要基础,也符合能源互联网“横向多元互补,纵向源网荷储协调”的特征。但是,事情往往有两面性,能源互联网给产业带来变革、给市场带来活力、给主体带来便捷的同时,也同样存在一些风险。

  从上述五大交易特点来说:一是主体多元化和商品多样化特点,必然形成海量数据和信息,带来信息传输及处理的准确性和执行能力不足的问题;二是决策分散化模式和信息透明化特点,易引发主体自律性困境和信任感危机,用户在不信任市场的情况下难以透露更多的个人信息,而市场以何种技术来检测主体信息的真伪、准确性也无定论,由此又可能引发出市场环境中主体如何实现自我约束和自律的问题;三是随着能源子系统增加,能源互联网的区域和核心交易平台面临业务量和业务链的不断扩张。再加上各行业子系统之间价值量单位不同,交易需要不停的换算和执行程序化的处理机制,交易层面的多能源互动可能迟滞,使得即时化特征被掩盖,交易响应速度滞后于市场需求。

三、能源互联网与能源区块链的融合

  能源互联网市场的形成还有很长的路要走,面临的问题可能也并不只有上述这些。那么,就要求我们不断的去发现和创新新思想和新技术来完善能源互联网生态圈。

  2008 年,区块链技术被首次提出,用以解决网络环境下个人独自记录的比特币账户以及账户间的可信度和安全性问题。由于在安全、透明和效率方面的突出优势,目前区块链技术已被应用于金融、证券等行业。那么,区块链技术与能源互联网的碰撞是否能擦出“火花”,也为能源互联网的健康发展做出贡献呢?

  我们认为,能源互联网的多元化、分散化、即时化特征将使其交易模式趋向扁平化和“去中心化”,此时区块链技术与能源互联网找到契合点,即能源区块链。对于能源区块链的概念,之前也有一些专家提出了自己的看法,我们理解:能源区块链旨在将大量由分布式能量-信息采集装置,分布式能量-信息储存传输装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联,以电力系统为纽带,利用互联网思维和技术改造和提升能源产业,从而构建横向多元互补、纵向源-网-荷-储协调、物理-信息-市场高度融合的新型能源供用体系。

  而对于能源互联网和能源区块链技术的深度融合,是有其基础的:能源互联网为能源区块链提供市场,实现技术价值;能源区块链可推动能源互联网产业升级和完善。结合前述能源互联网的潜在问题来说,能源区块链技术至少有以下几点优势可在一定程度上实现化解:1、能源区块链对信息的数据化和网络化,便于集中传输和处理,提升系统处理能力;2、能源区块链的公私钥等加密技术能防止虚假交易和记录篡改,便于形成交易主体自律性和系统信用体系;3、区块链的“去中心化”可有效提升交易效率,降低交易成本;4、区块链中的主体链(公有链)将各行业价值链进行串联,构建新型能源生态圈。

  四、能源区块链的风险

  当然,任何一种技术都不可能完美无缺,对于新技术更是如此。能源区块链虽发展前景值得期待,但也存在风险,需要时间来慢慢的解决和完善。

  (1)技术层面的风险。1、外部攻击风险:区块链现有技术水平无法完全抵挡外来攻击(存在“51%攻击”风险),而链上信息一般为清晰地文本,一旦流出可能对个人隐私及安全构成威胁,能源产业作为国民经济发展的基础性行业,安全问题更显重要;2、内部管理风险:区块链的密钥存在管理风险,一旦密钥失窃,根据区块链加密技术设计,众多信息将被窃取,并且这种风险暂时不可能被避免;3、应用功能的局限性:目前区块链技术尚未成熟,只能满足支付、交易后处理等特定功能,无法满足企业多样化和定制化功能的需求;4、软硬件设备的局限性:区块链技术一方面提升了交易效率,但另一方面随着能源互联网中众多子系统能源链的串接,要求系统拥有广阔的存储空间和快速的计算、存储速度,未来需要时间解决。

  (2)企业层面的风险。企业层面来看,各能源企业在多年实践中已基本完善了严格的安全生产体系。企业内部通过“涵盖了人员、设备、信息等方面的安全管理制度”与“基于法律的财务、统计等数据记录制度”相结合,构建了整体的安全系统。如果仅对信息去中心化,可能导致安全系统逻辑不自洽,进而造成管理上的混乱,对能源企业的生产安全造成影响。

  (3)行业层面的风险。一方面,能源产业不同于金融、证券等行业,作为一个实体产业,存在“物理世界”与“数字世界”如何映射的问题;另一方面,能源传输存在损耗(而且这种损耗并不固定),在数字化和信息化过程中存在匹配性问题。

  (4)国家层面的风险。能源行业是国民经济的基础行业,也是国家的支柱性行业。国家需要一个相对稳定的能源环境。无论采取什么样的发展和经营模式,在能源总量和类别上也需要满足国家和人民的需求,以支持经济发展和保障民生。这种“去中心化”的模式可能导致国家对能源行业失去宏观调控的能力,继而引发能源供需失衡的状况,甚至出现系统性的能源安全问题。

  总之,能源互联网与能源区块链技术具有较好的互补性,两者之间的融合将催生出新型能源生态圈,推动能源行业的进一步发展。但是在相关技术尚未成熟的情况下,能源区块链的发展不可操之过急,要借助能源互联网等新兴市场带来的机遇,逐步挖掘其价值,避免上述层面上的风险。同时,就目前的市场环境而言,能源区块链的发展还涉及到许多监管和法律层面的问题,其发展脱离不开相关部门的认可与支持。(曾鸣教授系华北电力大学能源互联网研究中心主任、能源与电力经济研究咨询中心主任,中国能源研究会能源互联网专委会秘书长兼副主任;欧阳邵杰系华北电力大学能源互联网研究中心博士/研究员,能源与电力经济研究咨询中心主任助理。)

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