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(jī)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(jī)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(jī)看，拿手機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)制，再通過城域網(wǎng)等，最后到你們家分散的路由器，最后進(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)程和演化的機(jī)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(jìn)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(jī)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(yán)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(hù)、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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(fù)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(jìn)行計量和登記，并且交費。購售通過交易平臺進(jìn)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(jī)制的獎勵進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(fù)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(jī)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(jì)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(jìn)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(biāo)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(jī)，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(fù)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(dá)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(jìn)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(jī)，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(jìn)行賬戶解凍，之后你再進(jìn)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(rèn)的，必須要進(jìn)行第三方的專門校驗的機(jī)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(jī)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）
