中國儲能網(wǎng)訊：5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。
電子科技大學(xué)機械與電氣工程學(xué)院副教授張真源在能源區(qū)塊鏈&云儲能專場，發(fā)表了題為“能源區(qū)塊鏈應(yīng)用與展望”的精彩演講。
演講內(nèi)容如下：
張真源：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位老師，大家上午好！今天由我代黃琦老師和大家分享這個題目。今天的報告題目是“能源區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用展望”。
大家現(xiàn)在盯著屏幕看，平常我們拿著手機看，拿手機看的過程不是單看視頻，看到視頻是由于屏幕是有數(shù)以萬計的光子噴薄而出打到你的臉上。光子的傳遞過程是通過能量的傳遞，去把我們所謂的視頻、圖像、網(wǎng)頁以光的形式傳遞過來。通常來說，我們看視頻，比如看最短的3分鐘的小新聞、小視頻的時候，我們用5號電池差不多用一節(jié)半看這么多?，F(xiàn)在一個電池，拿手機看30分鐘，一節(jié)電池看視頻是看5分鐘，這是單獨視頻在屏幕上消耗的電量。其實整個的電量不單單只是我們能夠表面從手機上顯示，看一個視頻是電量掉1%，它實際背后有更多的能量在用。最初的時候，我們是把一個視頻的源端上傳到網(wǎng)站，二進制，再通過城域網(wǎng)等，最后到你們家分散的路由器，最后進入家庭的路由器。整個過程當(dāng)中我們耗費的電量是多少？每傳輸10M的數(shù)據(jù)，在整個用的是一節(jié)電池的電量，傳到30M，大概是用了2-2.5節(jié)電池的電量。之前視頻播放的世界基尼斯記錄是鳥叔的江南Style，播放2.5億次。這是美國一個家庭把所有電器件打開用3個月的電量，把這個電量轉(zhuǎn)化為錢，發(fā)現(xiàn)這個錢嘩啦嘩啦往下掉。
整個過程中，能源的消耗相比前5年甚至前10年是有非常、非常大的變化，同時現(xiàn)在能源的需求量上去，但是能源利用效率沒有提升。如果我現(xiàn)在要讓一個燈泡亮一年，直接拿能量轉(zhuǎn)換，大概是瓶子裝一瓶子煤，完全燃燒之后的能量就等于燈泡電量燒一年，如果直接按照能量轉(zhuǎn)換。由于現(xiàn)在的電力牽扯到整個輸送和配變的環(huán)節(jié)，就會造成非常大的損失，現(xiàn)在用這一杯煤燒燈泡，傳到咱們手上只能用一天，所以整個過程中浪費非常大。這帶來一個好消息、一個壞消息，每少用一度電相當(dāng)于節(jié)約9度電，多用一度電就相當(dāng)于多用9度電。整個能源現(xiàn)在的消耗和它在過程中的損耗帶來了很大的問題，包括我們的環(huán)境問題、管理問題以及供不應(yīng)求的問題，說直白點就是價格問題，電價一直見漲，不見跌。這兩年炒得非?；鸬囊粋€詞，叫能源互聯(lián)網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)是把傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)結(jié)合儲能加供暖、供熱，大型集中污染演化到小型分散低碳，創(chuàng)新、智能、互聯(lián)網(wǎng)的一體演化。過程不說，因為說得很多，這個詞基本都被炒爛了。這是大概的能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)概念。
首先以能源技術(shù)與信息技術(shù)深度融合的信息能源體系，它的特征是要做整個的以綠色能源為主導(dǎo)，以市場交易為機制，降低能源損耗，提升能源利用效率。大家都看到了，能源清潔利用，很多地方都談，說現(xiàn)在要大力發(fā)展整個綠色能源的產(chǎn)業(yè)，但是前段提得比較少，最近提得比較多的是要靠能源互聯(lián)網(wǎng)的主題，除了新建綠色能源，最關(guān)鍵的是要靠合理的交易去引導(dǎo)它。給大家舉一個例子，為什么要做能源交易，大家這邊是非常簡單的買方和賣方，買方通過日前市場先結(jié)算一筆，再通過實施市場結(jié)算一筆。在非常理想的甚至是非常合理的交易體系下，就會有不同的投資組合出現(xiàn)，你不發(fā)電也可以賺錢。發(fā)電商是通過賣方，以雙邊交易，35元每MW買100MW，通過40美元買50MW，實時市場30美元/MW，他覺得實時市場電價低，就不參與事實性發(fā)電，結(jié)果他賺了一千。用戶用電不花錢，也是通過各種投資的組合，甚至參與市場的行為，可以用一百MW，但是沒有掏錢，這就是說在健全的市場機制下，電作為商品和股票是一樣的。通過各種對沖和各種投資行為對沖你的風(fēng)險，這個只是數(shù)字上的游戲。
能源體系變革下的電力市場是什么樣的形式？左邊的圖列得很簡單，傳統(tǒng)的交易結(jié)構(gòu)是發(fā)輸配變用的一體化垂直結(jié)構(gòu)。根據(jù)國內(nèi)外電力市場建設(shè)的進程和演化的機制會逐漸變成以區(qū)域型市場或者節(jié)點型市場為特征的放松管制下的售電網(wǎng)絡(luò)。右邊的以德州的能源電力委員會的例子做的展示，在零售市場人人都可以扮演發(fā)電的角色，也可以扮演用電的角色，可以通過批發(fā)市場進行非常容易，也完全符合供需關(guān)系的這么一個市場的交易的情況。在國內(nèi)隨著2017年3月，國家能源局發(fā)布的市場化交易試點的通知，在這個通知下，實際上就給了一個信號，要引導(dǎo)我們的市場變成一個更健全的，在零售側(cè)，尤其用戶側(cè)，逐漸是以集中式的市場變成分布式市場，最大的利好是降低固網(wǎng)費，在某些電壓等級下取消固網(wǎng)費，鼓勵大家以分布式能源的形式參與整個的市場交易。
剛才說的電力市場是批發(fā)，批發(fā)是有專門的市場監(jiān)管。比如我作為批發(fā)商去批發(fā)市場批發(fā)了200斤橘子，這是大家官方定價的，我拿200斤橘子到小區(qū)里賣，我賣多少錢，這個東西由誰來定。實際上和整個零售市場一樣，我們一旦商品多元化了，參與的人非常多了，市場不好管了，就會出現(xiàn)一系列的問題，最頭痛的事是說，像現(xiàn)在很多在網(wǎng)上買東西一樣，買了貨，交了錢，什么時候發(fā)貨？我不知道，只能看，拼人品。這個東西像雙十一整天買東西，雙十一有買東西，有的是漲價之后賣給你，到底買便宜還是買貴？如果市場發(fā)生糾紛，有沒有人管？包括還有現(xiàn)在很多的雇水軍，刷好評、刷額評，這種五東西不透明，沒有任何機制可以保證我是公平可信的市場，這時候我們需要的現(xiàn)實的需求，咱們把它放成兩個，一個是廣義的交易問題，說白了就是誠信和公平。能源交易問題是新能源波動，規(guī)則復(fù)雜，市場模式單一，信息壁壘嚴重。為了解決這些現(xiàn)實需求，對應(yīng)現(xiàn)在最好的方式是區(qū)塊鏈。
區(qū)塊鏈緣起2008年，顏主任、陳老師都講了很多，不和大家贅述。它的特點是去中心化，集體維護、系統(tǒng)透明和不可篡改，這些是區(qū)塊鏈最大的特點。我們把區(qū)塊鏈，如果放在能源系統(tǒng)當(dāng)中，因為區(qū)塊鏈有很多的用法，包括金融系統(tǒng)當(dāng)中，包括物流系統(tǒng)當(dāng)中，其實做移植的過程中不是一成不變的照辦，而是針對應(yīng)用領(lǐng)域的特點，進行合理的修訂和修改，并且讓它更加完善。這個過程中是區(qū)塊鏈在能源當(dāng)中的應(yīng)用是非常切合能源互聯(lián)網(wǎng)的概念。在這里面，我們最典型的是以可交互式能源交易，也就是剛才陳老師在他的報告當(dāng)中說的非常關(guān)鍵的詞，我們以可交互能源交易為基礎(chǔ)，引入傳統(tǒng)的用戶、電網(wǎng)、多角色用戶去實現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的分布式能源高效交易。在這里面，區(qū)塊鏈在能源系統(tǒng)中唯一一個和傳統(tǒng)商品最大的區(qū)別是什么？其他的商品是貨貨交易或者以物易物，就是實物交割。但是電網(wǎng)是非常虛擬的，而且是依托一個現(xiàn)有的、現(xiàn)存的問題，這里邊可能就會有些管理上和運行當(dāng)中的問題。為了讓區(qū)塊鏈的概念更好的應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中，所以在我們的設(shè)計當(dāng)中把電網(wǎng)作為第三方，它不是強中心，而是作為一個市場的參與方，跟用戶、跟你我享有同樣公平地位的情況下，然后進行了整個交易的設(shè)計。
我們定義了一個特征是無主從的平等競爭和風(fēng)險均攤，電網(wǎng)側(cè)負責(zé)電費收繳、做整個系統(tǒng)的無窮大的大備用等，做備用的前提條件是有收益，實際上就是偏差考核。用戶側(cè)，實際上是對自己的發(fā)用的電量進行計量和登記，并且交費。購售通過交易平臺進行交易的備案以及不同級別的交易中心的提交和備案的審查。用到極致的場景，實現(xiàn)的不單是電力交易，而是所謂多能源的交易，最理想的三個場景：明天不在家，跟發(fā)紅包一樣發(fā)給鄰居10度電，鄰居第二天可以用。甚至買氣或者證書，也就是咱們在能源當(dāng)中的挖礦機制的獎勵進行交易，現(xiàn)在這是全世界做到什么程度？是在布魯克林，相信大家聽過，布魯克林是再一個街區(qū)實現(xiàn)了13戶的電力的交易。當(dāng)然這是屬于純零售的市場，而且美國的市場機制和中國是不太一樣的，他們不需要考慮政策，大家畫一個小圈圈，在里面自己玩自己的，去實現(xiàn)整個的交易。
中國的國情和現(xiàn)有的電力體制和交易體制放在一起考慮，有三個方面可以做，第一個是我們建立一個適合區(qū)塊鏈，甚至適合零售側(cè)多用戶參與的交易模式，同時我們是要建立基于區(qū)塊鏈一個可信、可多方互相驗證的交易模式，最后要搭建一個試驗平臺，慢慢從實驗室到一棟樓到一個園區(qū)，逐漸的推廣，這是現(xiàn)在正在做的，也是未來著力想做的事情。首先是整個市場結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這個圖大家看得有點暈，這是立體的三面墻，最里面的是管理的機構(gòu)，也就是所謂的云服務(wù)商，甚至是委員會，整個側(cè)面是整個供給側(cè)，包括現(xiàn)在的公共熱網(wǎng)、氣網(wǎng)、電網(wǎng)作為參與者。下面的是所有的用戶，用戶的輸配單元和分布式能源，相當(dāng)于這三個是一個非常對等的條件，并且是一個實時交互的條件，也就意味著我們在不同的能量網(wǎng)絡(luò)之間和不同的用戶之間，我們的信息是完全對等和共享的，這就保證了從源端到輸送端到最后用戶的結(jié)算，整個過程是非常清晰，大家可以互相監(jiān)督的情況，這就是所謂可信的層面。
我們要做多能交易模式的突破，傳統(tǒng)非常簡單，電歸電、氣只歸氣，如果把電熱器通過儲能元件，云儲能，甚至多能源轉(zhuǎn)換的設(shè)備加入以后，那就實現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)之間的用戶屏障，甚至壁壘的打通，這就是最簡單的。典型的設(shè)計場景，包括服務(wù)提供單元、產(chǎn)銷單元和響應(yīng)協(xié)調(diào)單元，大家可以看到每個框框?qū)嶋H上就是區(qū)塊鏈交易子集，通過余量供應(yīng)為基礎(chǔ)的機制，去實現(xiàn)用戶把自己家用不完的能源分享和銷售，同時因為我引入了儲能和多能源轉(zhuǎn)換，甚至柔性負荷，我就可以以區(qū)塊鏈挖礦，甚至是區(qū)塊鏈響應(yīng)的激勵機制，讓不同的用戶之間能夠?qū)崟r的去響應(yīng)市場的需求，電網(wǎng)的需求，熱網(wǎng)、氣網(wǎng)的需求，同時讓他們得到一定的經(jīng)濟補償。我們想做這個事。
現(xiàn)在我們做的信息平臺的支撐，因為區(qū)塊鏈，你說它是一個技術(shù)，沒有問題。技術(shù)只是我們應(yīng)用的一個方案，解決的一個措施，而不是區(qū)塊鏈本身就可以顛覆一切去重新定義、重構(gòu)一個能源系統(tǒng)，所以區(qū)塊鏈對于整個能源，包括對金融來說，它最關(guān)鍵的點是信息，所以我們?yōu)榱艘屝畔⒄麄€在各層、各能源網(wǎng)絡(luò)中進行打通，實際上我們做了一系列東西，包括之前的預(yù)測、學(xué)習(xí)，以及整個的交易跟訂閱發(fā)布，這是整個支撐平臺的分析。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析，我們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了第二代，整個是用分布式數(shù)據(jù)庫加上全部后臺的軟件設(shè)計，去實現(xiàn)整個區(qū)塊鏈的在能源網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中真實的應(yīng)用場景。它的交易流程的設(shè)計，包括訂購發(fā)布、交易結(jié)算、清算匯總和子系統(tǒng)的校核，整個形成了完整的能源區(qū)塊鏈在小范圍用戶之內(nèi)的落地、交易、實現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，我們現(xiàn)在可能目標是做到區(qū)域，甚至城鎮(zhèn)，但是現(xiàn)在的工作成果來說，大概也就最多做到園區(qū)級，因為這要整個政策，包括組織協(xié)調(diào)的整個流程。
這是我們最早的一版，在實驗室里面搭出來的，里面包含6個用戶，其中6個用戶里面有兩個只發(fā)電的用戶，3個只用電的用戶，一個可以發(fā)電、一個可以用電，然后搭了一套系統(tǒng)。這兒有一個風(fēng)機，這是掛了真實的實驗室對拖的系統(tǒng)，這邊掛的光伏，后面所謂的交易中心是儲能和柔性負載結(jié)合的。右邊根據(jù)電價的模擬，兩個電廠根據(jù)不同的特征去發(fā)電，用戶之間，甚至用戶和電廠之間去實現(xiàn)交易的達成和買賣的結(jié)算。最后發(fā)現(xiàn)省了很多錢。這是我們整個的界面。上面兩個界面針對的是用戶的兩個界面，下面兩個界面是針對我們整個能源，市場交易系統(tǒng)的管理者，甚至錄入方的整個界面，所有的信息、所有的交易原則，包括智能合約，還有我們的整個歷史交易記錄都可以在系統(tǒng)中進行查找和應(yīng)用。
未來很大的題目是除了關(guān)鍵技術(shù)，我們未來到底是能源區(qū)塊鏈要怎么用。因為一開始顏主任在介紹區(qū)塊鏈的時候，剛才有一個人問，區(qū)塊鏈到底在金融系統(tǒng)中帶給我們什么好處？我自己有些想法，不一定完整，和大家分享。
實際上區(qū)塊鏈不是說打破了現(xiàn)有的林林總總，或者真的是區(qū)塊鏈就是無限的商機，用區(qū)塊鏈就發(fā)財，不是這個道理。區(qū)塊鏈給予大家的只是一個形式上或者是流程上的便捷化。舉一個例子，拿金融系統(tǒng)來說，不是我把區(qū)塊鏈用在銀行了，每個人的利息變高或者怎么樣，實際上是方便了我們的生活。最簡單的，如果要往國外轉(zhuǎn)帳，非常麻煩。然后要先提供給銀行一個帳號，然后再給他一個東西，之后收錢，轉(zhuǎn)帳的銀行收你一筆錢，轉(zhuǎn)到的銀行再收一筆錢，這個是大于24小時，這個過程非常煩瑣。甚至有些銀行，國外的銀行，當(dāng)你每天的消費是50、100，今天你突然說我要取5萬美金，銀行就會直接凍結(jié)你的賬戶，駁回你的請求，找你做身份驗證，24小時之后再進行賬戶解凍，之后你再進行操作。銀行對于用戶的行為以及用戶對于銀行的行為是雙向的不確定性，大家不知道是銀行騙我還是是你盜用別人的卡取錢。不同銀行之間的結(jié)算體系和結(jié)算流程是互相不認的，必須要進行第三方的專門校驗的機構(gòu)才能讓你的錢轉(zhuǎn)過去。區(qū)塊鏈可以成功避免這些問題，大家把所有的對帳系統(tǒng)、信息系統(tǒng)結(jié)合在一起，變成源端可以追溯，用戶端可以驗證的系統(tǒng)，變成可信的網(wǎng)絡(luò)，這樣效率會大大提升。物流系統(tǒng)中也有很多，出庫、入庫的管理，貨物的結(jié)轉(zhuǎn)，這些都是區(qū)塊鏈應(yīng)用非常好的場景。
能源當(dāng)中，實際上區(qū)塊鏈也是分階段的來一步一步走，區(qū)塊鏈現(xiàn)在也是像陳老師提到的一樣，區(qū)塊鏈在能源當(dāng)中最好的應(yīng)用，在目前來說最好的應(yīng)用就是在零售側(cè)市場，只是在用戶側(cè)，我們在一個小型區(qū)域內(nèi)，沒有一個所謂集中化的管理機構(gòu)，沒有一個中心，所以我們用起來是沒有屏障的。如果區(qū)塊鏈再往上走，我們怎么樣應(yīng)對現(xiàn)在整個的政策，包括怎么樣應(yīng)對一個體制，畢竟電力和普通商品是不一樣的。一旦你這個商品無節(jié)制的交易或者沒有人管理，網(wǎng)絡(luò)本身就會出現(xiàn)一定的問題。當(dāng)我們的充電汽車、電力市場，包括儲能逐漸完善之后，整個的生態(tài)圈應(yīng)該如何建立，這實際上是非常關(guān)鍵，也是我們未來想去探索的一個路徑。這個生態(tài)系統(tǒng)是非常完整，也是非常理想的。包括智能工廠、數(shù)字貨幣、金融、建筑、交通，是以運營商、資產(chǎn)管理以及我的區(qū)塊鏈本身去組成的整個合十、合上百唯一的系統(tǒng)，這就是我們未來的一個技術(shù)突破的方向。
我的報告到此結(jié)束，有問題歡迎大家會下交流！
（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理，未經(jīng)本人審核）
