文 | 本刊特約評論員 曹寅
“區(qū)塊鏈+能源”是目前全球范圍內(nèi)非常時髦的話題,幾乎所有的能源行業(yè)會議和論壇都在討論能源領域應用區(qū)塊鏈技術的可行性。其中最熱的話題,莫過于基于區(qū)塊鏈的去中心化售電應用。
區(qū)塊鏈技術雖好,但目前仍然處于非常早期的發(fā)展狀態(tài),技術并不成熟。值得注意的是,當前,業(yè)界對區(qū)塊鏈技術在能源領域的應用存在盲目樂觀的傾向。這種現(xiàn)象,我們在以前的“能源+大數(shù)據(jù)”“能源+云計算”“能源+物聯(lián)網(wǎng)”,以及現(xiàn)在的另一塊火熱處女地——“能源+人工智能”,都能看到。因此,有必要對“區(qū)塊鏈+售電”應用的可行性和局限性進行更深入探討。
現(xiàn)在,有必要厘清區(qū)塊鏈售電到底能夠解決什么問題,不能夠解決什么問題,以及目前面臨哪些挑戰(zhàn)?;趯飧鞣N區(qū)塊鏈售電應用的考察,以及筆者所在的能源區(qū)塊鏈實驗室在自身開發(fā)相關應用過程中總結出的經(jīng)驗,筆者認為,區(qū)塊鏈售電可以解決如下問題。
區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個通過多種共識機制達成的實時同步去中心化賬本,所有參與者基于共識,在這個賬本上完成各種記錄的添加,并通過加密機制以及鏈式的數(shù)據(jù)結構確保數(shù)據(jù)的不可篡改性以及全網(wǎng)唯一性。
因此,通過它,可以實現(xiàn)不借助中心化清結算機構的點對點直接交易。這可以解決目前分布式發(fā)電在就近銷售的支付及清結算方面所面對的挑戰(zhàn),尤其適用于隔墻售電應用場景。在基于區(qū)塊鏈的售電場景中,不再需要依托售電公司完成電力生產(chǎn)和消費的清結算工作,以前由第三方售電公司所構建的供需之間的中介信任,轉(zhuǎn)而由區(qū)塊鏈分布式賬本來實現(xiàn),自然可以降低交易的信任成本。
電力作為一種商品,既具有所有商品的共性特征——供需決定價格,但也具有非常強的特殊性——難以儲存、非實質(zhì)存在。大電網(wǎng)的拓撲結構則使得電力逐級升壓上網(wǎng)并且經(jīng)過不同層級降壓配送之后,消費者根本不可能分辨電力商品的實際來源。然而,目前有相當一部分消費者關心電力的來源及具體的成本結構。
借助區(qū)塊鏈技術,可以通過綠色電力證書或者碳證等電源屬性證書實現(xiàn)電力生產(chǎn)、消費、配送的虛擬溯源,滿足了這一部分消費者的需求,并且也有助于國家進行更細致的新能源生產(chǎn)消納統(tǒng)計和考核。
需求側響應作為一種商業(yè)模式,具有重大行業(yè)意義,但是其經(jīng)濟意義現(xiàn)在還比較小。不僅在中國,即使在發(fā)達國家和地區(qū),比如美國和歐洲,需求側響應和節(jié)能負荷市場經(jīng)過數(shù)十年的推廣和建設,仍然處于不溫不火的狀態(tài),幾乎全靠項目推動,而非市場。主要原因在于需求側響應當下仍難以實現(xiàn)需求側之間的直接負荷交易,并且即使可以交易,也難以公正合理地對響應貢獻進行審計和考核,根本不可能實現(xiàn)任何有市場意義的動態(tài)價格機制。只能由第三方管理機構在事后根據(jù)有關數(shù)據(jù)進行粗略匡算,厘清響應的成本和效益,再進行費用的轉(zhuǎn)移支付和增量福利的分配。
而區(qū)塊鏈的去中心化分布式賬本可以實現(xiàn)所有響應參與者和負荷需求者之間的直接交易發(fā)布和資費的清結算,并且事后無法篡改,避免了審計過程中出現(xiàn)扯皮現(xiàn)象。區(qū)塊鏈的共識機制,尤其是基于工作量的POW機制,甚至可以被改造成基于需求側響應量的POW共識機制,用于服務需求側響應的主鏈設計。
在當前的情況下,相較于分析區(qū)塊鏈能夠解決的問題,探討“區(qū)塊鏈+售電”會存在哪些問題顯得更有意義。
區(qū)塊鏈技術的去中心化,目前只能解決交易的去中心化、信任的去中心化。但是,專業(yè)能力的中心化仍然需要由專業(yè)的服務機構提供。相對于其他商品,電力的特殊性質(zhì)很大一部分就在于其專業(yè)性,售電公司除了提供買賣撮合的供需中介服務以外,還要為用戶提供電能質(zhì)量管理、電能安全服務,甚至有很多售電公司還提供設備運維保養(yǎng)服務,以及專業(yè)的節(jié)能減排和效率優(yōu)化方案。這些專業(yè)性服務都是無法通過區(qū)塊鏈去中心化的。此外,在當前電力供需偏向買方市場的情況下,售電公司本就處于弱勢,在售電價格上已經(jīng)盡可能向用戶讓利,都希望通過專業(yè)增值服務獲得合理利潤。區(qū)塊鏈能夠省去的中介成本原來就沒有多少,而對于非中介成本,區(qū)塊鏈又無能為力。
此外,從用戶角度來說,絕大部分用戶現(xiàn)在并不關心電力來源。并且區(qū)塊鏈的點對點直接售電無法保證長期穩(wěn)定的供電,用戶仍然要購買大部分市電。因此,區(qū)塊鏈主要解決的并不是售電側的購買問題,而是發(fā)電側的消納問題。這就同市電供應商產(chǎn)生了直接競爭,但是區(qū)塊鏈售電又無法提供市電的高質(zhì)量、低價格、高確定性的服務,頗為雞肋。
作為特殊商品,電力不同于數(shù)據(jù)交易和金融交易,必須滿足電力網(wǎng)絡的物理約束條件,而區(qū)塊鏈售電在機制設計的時候強調(diào)去中心化,強調(diào)用戶間的自協(xié)調(diào)和自撮合,但是分布式發(fā)用電存在波峰波谷較大、不確定性較大、用戶習慣趨同性、交易非理性、市場力過于集中等問題。因此,非常容易造成區(qū)塊鏈上的點對點電力交易需求出現(xiàn)暴增或者暴減的問題。
同時,如果沒有精妙設計的電力價格行程機制作為支撐,沒有較高的安全裝機容量作為冗余備用,分布式點對點市場的報價和交易行為很有可能在宏觀上的表現(xiàn)是混沌的。在這樣一個去中心化、自協(xié)調(diào)的市場內(nèi),供需的不平衡具有很強反身性。在區(qū)塊鏈上基于用戶自己撮合的價格信號不僅無法起到調(diào)節(jié)供需的作用,甚至會造成很強的負反饋,強化供需的失衡,最終在系統(tǒng)內(nèi)造成系統(tǒng)性風險,結果可能會在一片小區(qū)域內(nèi)引發(fā)電力危機,類似于2001年的加州電力危機。如果處理不當,甚至可能會造成區(qū)域性影響。
從中國的特殊性來說,我國的電力供需在未來很長一段時間內(nèi)的主要矛盾仍然是資源地和消納地的地理不匹配,可再生能源經(jīng)濟成本同我國能源消費經(jīng)濟承受力的不匹配。因此,為了消解這些失衡,多層級的強中心化的規(guī)劃、調(diào)度、控制、管理機構仍然必不可少。這套中心化的機制,恰恰與基于區(qū)塊鏈的電力去中心化、自協(xié)調(diào)交易網(wǎng)絡是不兼容的。
除了以上這些“區(qū)塊鏈+售電”可能會帶來的問題外,還有一些根本性的挑戰(zhàn)有待“區(qū)塊鏈+售電”設計者解決。
區(qū)塊鏈的去中心化分布式數(shù)據(jù)架構,以及加密和共識機制,是對數(shù)據(jù)庫結構的一次革命。因此,目前信息安全學界和業(yè)界并沒有深入探討如何設計適應區(qū)塊鏈架構的信息安全體系和戰(zhàn)略。對于信息安全界來說,區(qū)塊鏈帶來的信息安全挑戰(zhàn)就好像突然從三次元進入四次元,需要完全不同于以往的新范式。并且考慮到在能源網(wǎng)絡中存在大量的物聯(lián)網(wǎng)設備,應對“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的信息安全挑戰(zhàn)更是難上加難。
從另一個角度來說,信息安全產(chǎn)業(yè)的進步一向是基于實踐的挑戰(zhàn)。目前,全球都沒有投入商用的區(qū)塊鏈應用,更何況是“區(qū)塊鏈+售電”。因此,第一批“區(qū)塊鏈+售電”應用必然會成為先驅(qū),為后來“區(qū)塊鏈+售電”應用的完善提供大量信息安全實踐案例和教訓。
去中心化,并實現(xiàn)點對點自組織之后,企業(yè)靠什么盈利?這是一片籠罩在每一個區(qū)塊鏈企業(yè)頭上驅(qū)之不散的烏云。
目前,全球絕大部分的區(qū)塊鏈項目都是靠發(fā)行代幣融資,并通過代幣的增值來盈利。但是,代幣同大部分國家的貨幣管理政策和金融管理政策并不兼容。尤其是在中國,已經(jīng)明確禁止代幣交易所,以及各種基于代幣流通的商業(yè)模式。因此,企業(yè)如果希望通過基于區(qū)塊鏈的去中心化售電盈利,應該考慮清楚,羊毛出在誰身上。
效率和共識之間的非此即彼矛盾,一向是區(qū)塊鏈系統(tǒng)面對的重大挑戰(zhàn)。在能源行業(yè),效率和共識同樣重要。因此,如何在不同場景內(nèi)進行適當取舍,以及未來如何能夠根據(jù)具體情況的發(fā)展而進化,對于“區(qū)塊鏈+售電”來說,是一個艱巨挑戰(zhàn)。更何況,目前沒有任何一個主鏈平臺是可以立即實現(xiàn)商用的,甚至在一兩年內(nèi)都不太可能做到這一點。因此,“區(qū)塊鏈+售電”應用的技術選型的不確定性非常大。
筆者研究了國外幾乎所有的“區(qū)塊鏈+售電”項目,并實地考察了很多項目,也與開發(fā)者進行過交流,包括美國的LO3 Energy、Energy Web Foundation,德國的Slock.it電動汽車區(qū)塊鏈售電,荷蘭的Vattenfall電動汽車售電,澳大利亞的powerledger,立陶宛的wepower,日本的丸紅售電,芬蘭的Fortum需求側響應項目等,沒有一個項目能夠投入商用。有些“明星”項目甚至已經(jīng)中止,還有一些項目仍然在開發(fā)中,至于何時能夠投運,開發(fā)團隊也不知道。因此,對于中國企業(yè)來說,有必要深度研究,謹慎決策,避免陷入為區(qū)塊鏈而區(qū)塊鏈的死胡同。