區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)有巨大應(yīng)用潛力，在目前的早期應(yīng)用基礎(chǔ)上，今后五年將有更多顛覆性應(yīng)用在全球市場實現(xiàn)商業(yè)化。
電力是支持所有行業(yè)的動力來源，但用戶對自己工作或生活所用電力的來源卻幾乎一無所知。這背后的一個原因是電子流動的物理特性極其復雜并隨時變化。每一次電燈或電機的開關(guān)、每一陣風刮過、每一朵云飄過或每一次電廠調(diào)整出力都會改變電力的流動狀態(tài)，讓了解電力來源變得更加困難。歷史上，我們能夠做到的最多只是以平均水平管理電力系統(tǒng)。雖然用電成本以及用電行為對空氣質(zhì)量、電網(wǎng)穩(wěn)定性及彈性以及能源安全的影響在不同時段都差別巨大，但用戶仍幾乎沒有動力去考慮或試圖改變自己使用電力的時間。
如果我們有機會多多少少改變電網(wǎng)中的這種現(xiàn)狀，用精確的操作替代平均水平的運行會發(fā)生什么？如果我們允許任何地點的電力用戶決定自己使用何種來源的電力，并向他們提供工具來根據(jù)市場價格信號來自動改變其電力消費習慣，從而優(yōu)化成本、提高清潔度，又會帶來哪些影響？
區(qū)塊鏈技術(shù)——這種加密電子貨幣比特幣背后的協(xié)議機制——可能成為實現(xiàn)這種改變的關(guān)鍵。
區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)的早期應(yīng)用
區(qū)塊鏈技術(shù)旨在將計算協(xié)議去中心化以完成一個主要目的：將信用商品化。比如，你、我，我們的家人或企業(yè)為了完成資金或信息的交易，付費給一些機構(gòu)建立信用，這些機構(gòu)包括律師、保險公司、銀行、金融數(shù)據(jù)儲存庫、Facebook、Twitter、微信、微博、電力公司等。我們通過向這些機構(gòu)付費或授權(quán)其獲取我們數(shù)據(jù)的權(quán)利來建立我們參與使用的信用平臺。區(qū)塊鏈技術(shù)則另辟蹊徑將高級密碼學、行為經(jīng)濟和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)合起來，在很大程度上自動化完成今天“信用建立者”的這些功能。
區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)的早期成功應(yīng)用
此類技術(shù)能夠?qū)δ茉葱袠I(yè)帶來巨大的影響。為更好地理解區(qū)塊鏈技術(shù)的工作原理及其作用，我們以今天的系統(tǒng)為例考慮如何幫助用戶了解他們的電力來源，以及我們?nèi)绾握{(diào)整這一系統(tǒng)來充分利用這一科技帶來的優(yōu)勢。
隨著更多企業(yè)開始制定其可再生能源使用目標，大眾對空氣污染日益關(guān)注，以及政策驅(qū)動的可再生能源目標不斷提高，越來越多的用戶都在嘗試從特定的發(fā)電商如太陽能和風力發(fā)電廠那里采購電力。對于電力用戶能夠自由選擇發(fā)電商的市場而言，如何真正提供設(shè)想中的服務(wù)頗具挑戰(zhàn)。中國也在這類市場之列，也已于今年7月啟動了可再生能源綠證交易。今天，太陽能和風力發(fā)電廠的電表將信息記錄在數(shù)據(jù)表格中，并將這些數(shù)據(jù)表格分享給監(jiān)管部門，由后者將這些信息錄入另一個數(shù)據(jù)庫。之后，認證機構(gòu)依照該數(shù)據(jù)庫手動簽發(fā)可再生能源“證書”，而市場中介商（也就是“信用建立者”）使用這些信息將買方與賣方聯(lián)系起來。完成一筆交易的整個過程也許需要數(shù)月的時間，但這還不是唯一的問題。
此類系統(tǒng)由于涉及到許多人為因素、流程、“信用建立者”以及不同的數(shù)據(jù)格式，因此會有諸多缺陷或不足，包括：數(shù)據(jù)在不同參與方之間傳遞時出現(xiàn)的無意識計算錯誤、證書的重復計算、網(wǎng)絡(luò)安全攻擊以及另一個更普遍的問題：在現(xiàn)今復雜的監(jiān)管和法律系統(tǒng)下，大多數(shù)電力用戶都無法進入市場。圖一描述了目前典型的“可再生能源證書”購買流程。

區(qū)塊鏈技術(shù)提供了重新設(shè)計這一系統(tǒng)的全新方式。在以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)中，電表直接與區(qū)塊鏈相連。區(qū)塊鏈能夠起到通用的“公共賬本”作用，這取代了在一系列不同表格中填寫數(shù)據(jù)以及在不同參與者之間人工傳遞的過程，所有利益相關(guān)方都根據(jù)這些共享數(shù)據(jù)行使各自的職責。因為區(qū)塊鏈技術(shù)使用去中心化計算機網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)并實時存儲數(shù)據(jù)，這樣的系統(tǒng)不存在單一節(jié)點的缺陷或系統(tǒng)故障點，所以這些信息幾乎不可能被破壞。
通過確保發(fā)電廠直接在可信且安全的區(qū)塊鏈上輸入信息，我們可實現(xiàn)目前系統(tǒng)大多數(shù)過程的自動化，并通過保持所有相關(guān)信息不可變更的特性而提高市場透明度。這樣的設(shè)計（如圖2所示）還能夠通過省去一些中間環(huán)節(jié)和審計來讓更多用戶更容易地進入這一市場。

不僅僅是簡單的會計核算
重塑電力核算系統(tǒng)，讓用戶更容易地選擇和了解他們所用電力的來源，這將極大地豐富用戶的選擇，并提供電力市場“去商品化”的能力。但區(qū)塊鏈技術(shù)的作用遠不止這些。
例如，如果除發(fā)電機組外，我們的建筑和用能設(shè)備都直接與區(qū)塊鏈相連會發(fā)生什么？想象一下，一套“物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)通過安全的區(qū)塊鏈互相傳遞物理與財務(wù)信息將會怎樣？在這一結(jié)構(gòu)下，我們可以想象接近實時發(fā)送的價格信號將直接傳送至恒溫控制器、冰箱、電機、LED照明以及儲能電池、屋頂太陽能及電動汽車等用能設(shè)備上，使其能夠自動調(diào)整它們的用電量來幫助平衡電網(wǎng)負荷。將在預設(shè)參數(shù)范圍內(nèi)運行的許多電器的微小操作整合起來可能為電網(wǎng)創(chuàng)造相當規(guī)模的資源。相比于當今依賴于大型集中式熱電廠，通過自上而下模式人為操作管理電力供應(yīng)來回應(yīng)電力需求變化的電網(wǎng)運行機制而言，區(qū)塊鏈系統(tǒng)有很大的不同。區(qū)塊鏈技術(shù)具備的關(guān)鍵特性將低成本交易、網(wǎng)絡(luò)安全以及智能合約等特點集成在一個功能強大且快速發(fā)展的平臺，能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)的未來變?yōu)楝F(xiàn)實。
今后五年的顛覆性應(yīng)用
從銀行業(yè)到醫(yī)療行業(yè)再到可持續(xù)農(nóng)業(yè)等各個產(chǎn)業(yè)都在大肆宣傳區(qū)塊鏈技術(shù)，多數(shù)擁護者都希望以這種技術(shù)實現(xiàn)全球經(jīng)濟所有部門的完全非居間化。這種宣傳也是截至目前區(qū)塊鏈技術(shù)項目通過首次代幣發(fā)行機制（Initial Coin Offering，ICO）募資超過20億美元的原因之一。然而，區(qū)塊鏈要達到宣傳中的水平并在能源行業(yè)以及其他行業(yè)發(fā)揮其全部潛力，需要解決以下幾個關(guān)鍵問題：
可擴展性：比特幣和以太坊等公共區(qū)塊鏈當前每秒只能處理7至30筆交易。如果全球所有電力消費和生產(chǎn)設(shè)備都實現(xiàn)數(shù)字化并按分鐘級以下單位追蹤活動，我們則需要能夠每秒處理數(shù)百萬筆交易的運算能力，而這是當今的區(qū)塊鏈技術(shù)無法實現(xiàn)的。
安全互連：要使電網(wǎng)運營實現(xiàn)更高的數(shù)字化和自動化水平，我們需要一種安全的方式大規(guī)模完成與區(qū)塊鏈相連設(shè)備的認證、注冊和監(jiān)控。
監(jiān)管改革：必須讓許多市場的監(jiān)管部門參與進來，設(shè)定新的標準來達成區(qū)塊鏈如何清算交易的協(xié)議，這在區(qū)塊鏈領(lǐng)域被稱作“共識”。
在能源行業(yè)，市場正在迅速行動解決這些問題。我們希望更多試點項目以及能夠證明區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)巨大潛力的概念會在明年出現(xiàn)，而這也預示著會有更多區(qū)塊鏈技術(shù)的顛覆性應(yīng)用在今后五年中在全球市場實現(xiàn)商業(yè)化。這將是一次值得關(guān)注，也許也是首次真正全民參與其中的重大轉(zhuǎn)變。我們所有人都參與電力市場的機遇正隨著軟件開發(fā)的飛速發(fā)展而迅速到來。我們期待著利用區(qū)塊鏈技術(shù)來回答“我們的電力從哪里來”這一問題，并且在不遠的將來解決更多處于現(xiàn)貨和財務(wù)市場交界處的其他難題。
（作者為落基山研究所董事和常務(wù)董事，編輯：馬克）