區塊鏈|能源行業大力邁入新格局 能源區塊鏈投資活躍度提升
成效,但市場化還有很長的路要走。二是能源產品價格構成未充分考慮資源與環境成本。能源產品的生產、輸送與消費存在很大的外部性,資源消耗與環境損失成本在各種能源價格中沒有得到合理體現,導致清潔能源的價值優勢在價格中體現不充分,不利于清潔能源獲得競爭優勢。
能源供給動力不足。我國能源工業發展主要依賴勞動、資本、資源等要素投入,較少地依靠制度革新、要素升級與結構優化這三大“供給側發動機”,導致能源工業整體生產效率增長與能源產品質量提升緩慢。尤其是煤炭采選產業的擴張過于依靠資本投入,重復建設較多,導致中國能源工業的邊際報酬遞減較快,生產效率增長緩慢,產能過剩、資源浪費與環境損害嚴重,拖累了整個能源工業的優化升級與可持續發展。自身供給動力的不足導致我國能源對外的整體依存度偏高,近十年來我國石油、原油和天然氣等進口量增長迅猛。
1.4.政策風向全力支持,供給側改革大力推進
為了破除能源供給結構優化的各種障礙,需要大力推進能源供給側結構性改革,形成良好的能源供給文化(非正式制度)、能源供給制度(正式制度)、能源供給管理和組織制度(制度的實施機制);以科技創新為核心,推動能源創新發展。李克強總理在2009年提出要推進能源結構調整和產業升級,近幾年中國加快推進能源價格市場化和能源供給清潔化改革,實施煤炭行業“去產能”,取得了明顯成效。2015年,國家發改委把推動能源結構優化作為審批項目的重點。2016年2月,國家能源局局長努爾˙白克力表示,破解新常態下能源發展面臨的傳統能源產能過剩、可再生能源發展瓶頸制約、能源系統整體運行效率不高等突出問題,必須創新能源體制機制,大力推進能源供給側結構性改革。能源供給側改革突破點在于化解防范產能過剩、實施重大戰略工程、著力補齊供給短板、創新生產消費模式,這四個方面在2016年均取得了實質性突破,但仍需大力推進。
2.區塊鏈技術:帶來能源供給結構改革的新曙光
2.1.全球能源互聯網:我國能源供給側改革的新契機
全球能源互聯網是指以國家電網為代表,側重全球電力互聯,利用電力網絡在空間上的擴大,將不同區域電網互聯,實現不同區域不同類型新能源跨區消納的能源互聯網。全球能源互聯網是以特高壓電網為骨干網架(通道)、以輸送清潔能源為主導、全球互聯泛在的堅強智能電網,符合兩個替代(清潔替代和電能替代)的需求。全球能源互聯網由跨洲、跨國骨干網架和各國各電壓等級電網構成,連接“一極一道”(北極、赤道)等大型能源基地以及各種分布式電源,能夠將水能、風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶,是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺,具有網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的特征。
全球能源互聯網的發展框架可以概括為一個總體布局、兩個基本原則、三個發展階段、四個重要特征、五個主要功能。全球能源互聯網將形成由跨州電網、跨國電網、國家泛在智能電網組成,各層級電網協調發展的總體布局,堅持清潔發展和全球配置兩個基本原則,經過洲內互聯、跨洲互聯、全球互聯三個階段,具備網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動四個重要特征,實現能源傳輸、資源配置、市場交易、產業帶動和公共服務五個主要功能。
能源互聯網是由數量眾多的分布式能源應用單元相互聯結而成。由大量分布式能源構成的能源互聯網在拓撲結構上完全不同于現在的集中式供能系統。在分布式為主的能源互聯網系統中,能源供應具有更大的柔性和開放性,能源網絡具有更強的自愈能力。能源互聯網最大的特點是大量接入可再生能源。能源互聯網通過儲能設施、能量管理系統等先進技術,克服風、光等可再生能源受天氣和時間影響帶來的隨機性和波動性問題。能源互聯網利用可再生能源的方式主要是發電和熱能利用。主要的一次可再生能源包括太陽能、風能、水力、地熱、海洋能及生物質等。適合于能源互聯網應用的可再生能源有太陽能、風能、地熱和生物質。
全球能源互聯網基于互聯網技術應用發展背景下的清潔、高效的能源利用方式,對于提高資源利用效率以及資源整合重組具有重要意義,是能源供給側改革要著重解決能源供給結構不合理、大量的煤炭消耗造成環境污染等問題的有效解決路徑。
緩解污染問題,增強資源利用效率。全球能源互聯網依托特高壓和智能電網,加快推進我國西南水電開發,大規模發展風電和太陽能發電,大力推進以電代煤、以電帶油,力爭提高清潔能源裝機及發電量,提高清潔能源占一次能源比重。構建全球能源互聯網,有利于推動能源清潔綠色發展,將具有時區差、季節差的各大洲電網聯接起來,增強資源利用效率,減少資源浪費和產能過剩,使得要素有效投入,進而加強供給管理。
化解產能過剩,推進資源整合重組。電能是最清潔高效的能源,全球能源互聯網的構建便以電能為核心,未來的能源開發、轉換、配置、使用的基本平臺是電網,清潔主導、電為中心是能源發展的必然趨勢。這一理念有效促進了我國對煤炭等傳統行業進行資源整合、企業重組,著力對其去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板,全力推動供給側結構性改革。
優化能源系統,拓寬改革思路。全球能源互聯網的用戶思維就是指將“用戶至上”滲透到能源供給的各個環節,增強產品、服務以及用戶體驗。全球能源互聯網的構建將現有的由生產者控制的集中式能源系統轉變成為與消費者互動的集中式與分布式能源結合的網絡,重視用戶需求,解決用戶用能難題,提供系統的能源解決方案。在大數據處理方面,利用先進的技術對能源種類、能源消費以及用戶習慣等進行數據采集、分析,為能源的多方交易提供數據互動,提升能源的生產和使用效率。
2.2.分布式能源:能源互聯網的天然區塊鏈
分布式能源通常是布置在用戶所在地,耦合連接到區域電力系統的發電設施,包含可再生能源系統、熱電聯產系統、工業能量回收利用系統,并具有需求側管理功能。分布式能源已成功實現商業化利用,并且是綜合效率最高的一種利用方式,能效可達80%以上,且輸配電損耗顯著降低,能有效降低電網崩潰的概率,提高供電可靠性。分布式能源技術主要包括往微型燃氣輪機、工業燃氣輪機、熱電聯產系統、光伏、風力渦輪系統、燃料電池等。其中燃料電池的發電效率將可能達到80%,是未來最具有發展價值的技術。這些技術將和智能控制與優化技術、綜合系統優化技術等集成起來,一起成為能源互聯網的核心技術。
目前,分布式能源在天然氣和光伏發電領域已經取得快速發展。2015年天然氣分布式能源在我國開始加速發展,共建成127個項目,裝機1405.5兆瓦。預計到2020年,我國規模以上城市均使用分布式能源系統,裝機容量達到4000萬~5000萬千瓦。我國天然氣分布式能源發展有進一步加速的趨勢。到2020年,我國燃氣輪機將實現自主研制及應用,系統集成能力也得到大幅度提升。由于天然氣分布式調峰能力強、運行穩定,與太陽能光伏、太陽能光熱、地源熱泵等互補的分布式能源系統將得到大力發展。中國從2010年開始加大對可再生能源的投資和補貼力度,大力的政策支持使中國成為太陽能發電增長最快的國家。2015年我國已為裝機容量世界第一的國家。在最新的“十三五”能源規劃中,分布式光伏成為國家未來幾年扶持的重點。結合天然氣分布式能源的發展,兩者優勢的互相結合將形成我國分布式能源的新特征。
分布式發電是用清潔能源、生物質、新能源、可再生能源等為一次能源,將規模不一的發電、供熱等設備加以集成,以分散的方式布置在用戶附近的能源系統,相當于一個可獨立輸出熱、電等能源的多功能小電站。開展分布式發電市場交易需要遵循信息對等、共享、透明,交易分散等基本原則。而區塊鏈技術本身是一個特殊的數據庫結構,因為具備去中心化、可以分散等特點,在分布式發電市場交易上將非常有效。
2.3.區塊鏈技術優勢:去中心化的能源系統
能源行業應用區塊鏈技術的目標是提供一種完全去中心化的能源系統,能源供應合同可以直接在生產者和消費者之間傳達。區塊鏈技術有助于加強個人消費者和生產者的市場影響力,這也使消費者直接擁有購買和銷售能源的高度自主權。區塊鏈技術能源領域顯示出強大的應用潛力,除了可以執行能源供應交易外,區塊鏈技術還可以提供計量,計費和結算流程的基礎。
區塊鏈技術同能源互聯網概念有較強的內在一致性,智能合約得以實現無人化智能能源互聯網。從本質上來看,能源互聯網同
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