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区块链成为数字底层基础设施

区块链是分布式数据存储、智能合约、点对点传输、共识机制、加密算法等多种技术形成的创新技术的组合。核心机制是在一个不可信的竞争环境中,利用数学原理而非第三方来低成本创造信用的新型计算范式和协作模式。作为一种由多方共同维护的分布式记账技术,具有开放性、防篡改性、匿名性、去中心化以及可追溯性等特征,改变了当前互联网信任机制,以及诸多行业的应用场景和运行规则,可大幅拓展人类协作的广度和深度。

总书记指出,要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。2020年4月,国家发改委将区块链归类于新技术基础设施。突如其来的新冠疫情倒逼经济社会加速数字化转型,数字赋能水平大幅提升,大数据、云计算、人工智能和区块链技术及应用催生数字经济日新月异,数字革命加速推进。

区块链被认为是继互联网之后又一大浪潮,它将作为基础设施对各行各业带来巨大的变革机会。区块链将改变社会价值传递的方式,优化商业逻辑并重塑生产关系,推动信息互联网向价值互联网的转型升级,其应用已经从最初的数字货币扩展到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域,大幅提升了经济社会运行效率。当前,以“可编程社会”为特征的“区块链3.0”雏形开始显现。

当前,区块链技术不断升级与迭代,核心架构逐渐趋于成熟,但客观上来看,区块链技术过于抽象、业务端感知力不足、社会认可度有限,需要破解的难题主要体现在:区块链技术门槛高(底层技术路线庞杂、较高的认知和操作门槛)、成链成本高(网络开发成本占30%,存储、算力、算法新要求)、底层平台异构(链和数据连通难、异构跨链对接难、定制周期长)、运维监管难(多节点拓扑安全漏洞、去中心匿名化监管新挑战)等方面。区块链在商业中的应用仍处于布局、试点和测试早期发展阶段,大规模商用尚需时日。但据2020年5月IBM商业价值研究院发布的区块链调研与预测报告显示,当前40%的受访组织区块链投资已经取得正回报;未来4~5年内区块链可实现18%的投资回报率;10年内投资回报率达到60%,区块链发展未来可期。

随着技术演进和产业发展,区块链技术将与5G、大数据、云计算、人工智能等信息技术有机融合,共同构建数字经济和数字革命的底层基础设施。5G网络的高速率、广连接、低时延等特征有效提升区块链系统性能,两者融合为物联网规模化应用提供了可想象空间;与大数据融合,覆盖数据确权、交易、保护、流通等环节,将有利于破解数据孤岛、提升数据质量、保障数据安全、释放大数据价值;将区块链技术嵌入云计算平台,催生按需供给的区块链云平台服务BaaS,基于区块链的分布式云计算将成为最具竞争力的计算基础设施,区块链融合边缘计算更将推动物联网进入下一个风口;区块链技术可以解决人工智能(AI)应用中数据可信度问题,使人工智能的发展更加聚焦于算法,而合理利用人工智能技术也可以提高区块链系统的智能化程度。

区块链在能源电力行业应用正处于“奇点”

区块链技术将给各行各业带来巨大的变革机会,众多国家纷纷加大战略布局,力图引领发展,如2018年2月欧盟就设立了欧洲区块链观察论坛,并成立区块链联盟等。国内方面,国家网信办发布了两批次的区块链信息服务名称及备案编号,地方政府纷纷发布区块链扶持政策布局区块链,截至2020年3月,125家中央企业(含金融类)已有48家涉足区块链领域,主要分布金融科技、化工能源、通讯交通等领域,其中供应链金融落地应用最多。行业层面,国家电网联合20余家中央企业共同发起的中央企业区块链合作创新平台,推动“区块链+”多元化赋能,助力我国抢占区块链国际话语权和规则制定权;国家能源布局区块链技术,为煤炭行业提供技术支撑等。

对电力行业来说,区块链存在较好的技术适配性和业务可延展性。生产力方面,区块链去中心化特性可有效解决高比例可再生能源系统运行带来的系列安全性问题;点对点特征可助力分散式与分布式发电的运行、消纳和交易;智能合约等技术提升电网管理和系统运行水平,提高对储能、电动汽车等灵活调节资源品质等;分布式数据存储和防篡改性特性将覆盖电力大数据确权、交易等各环节,促进数据资产的保护与开发。生产关系方面,融合云计算未来发电厂可成为分布式与边缘计算中心,提供算力输出;与电力行业工业互联网相伴相生,其授信机制是信任桥梁;开放性、防篡改特性提升能源供应链、安全和交易管理的智慧化智能化水平;去中心化与组织裂变将持续重塑行业组织变革等。

区块链在电力交易方面应用较为活跃,2020年4月,澳大利亚区块链公司Power Ledger与Nicheliving珀斯市最大的中密度住宅开发商签署了一项协议,在未来三年内为当地居民开发基于区块链的太阳能交易平台。2020年6月,日本东京电力公司(Tepco)与贸易公司伊藤忠商事株式会社(Itochu)合作构建一个基于区块链的交易系统,用于家庭之间交易剩余电力,区块链技术将用于增强“通信的安全性”。2020年8月,由区块链和人工智能技术加持,全球首个高频分布式能源交易平台Distro试运行,为应对微电网可再生电力挑战提供解决方案,Distro由标准普尔全球普氏能源资讯(S&P Global Platts)和鹿特丹区块链实验室(Blocklab Rotterdam)共同开发,利用人工智能开展高频能源交易,并借助区块链智能合约确保所有交易的有效性和不可变性。

其他方面,意大利电力公司(ENEL)和德国莱茵集团(RWE)等30多家能源电力企业采用区块链技术共同开发了点对点交易平台Enerchain;德国莱茵集团和物联网平台企业Slock.it合作推出基于区块链的电动汽车点对点充电项目,共同开发采用区块链技术的电动汽车新支付系统“Digital Wallet(数字钱包)”;德国莱茵集团子公司Innogy与电动汽车初创企业Share&Charge在德国建成几百个基于区块链的电动汽车充电站;韩国电力公司将利用“KEPCO Open MG”框架来创建一个“开放能源社区”,核心是现有微电网技术与区块链技术的结合;西班牙伊维尔德罗拉公司(Iberdrola)利用区块链技术追踪可再生能源发电,旨在在试点项目中满足能源部门的监管、运营和市场需求等。

对能源与电力行业来说,区块链正处在技术研发和产业应用“奇点”,其集成创新和融合应用充满想象力。展望未来,智慧能源、智慧电厂、虚拟电厂、智慧出行等“智慧”方面、以及碳市场和电力市场的“溯源”等应用拓展,是区块链技术在电力行业中期应用的主战场;长期来看,区块链将促进能源电力数据资产化、构建能源金融生态,以及重塑乃至形成新的生产关系。

几点建议

总体看,能源电力行业低碳化、数字化、去中心化特征转型趋势明显,能源革命和数字革命深入融合。区块链技术与其他新兴数字技术融合应用带来生产力的极大提升,对能源电力行业企业而言,要抓住区块链等新兴数字技术研发和产业孵化,乃至产业引领“拐点”的窗口期,应加大研究加快部署布局,为此建议如下:

一是提升战略认识认知。以长远眼光看待区块链技术技术迭代与学习曲线,以系统眼光认识区块链技术实现电力行业价值互联的重要作用,以前瞻眼光认识“区块链接”对传统治理架构的重塑。建议将区块链技术研发和产业应用纳入能源与电力“十四五”规划和数字化产业规划,强化统筹设计,加大研究和部署布局力度,促进加快数字化转型。

二是加大应用场景部署。作为新兴前沿技术,区块链还没有形成强大技术壁垒,世界各国基本处于同一起跑线,区块链在能源电力行业融合应用标准制定和专利申请的市场关注度较低。建议能源与电力行业企业抢抓先机,超前研究布局能源交易、能源金融,以及智慧电厂、智慧出行等典型应用场景解决方案,同步开展相关标准与专利工作的部署。

三是培育核心技术能力。一方面,加快探索和建立数据确权和流通、交易机制,加大数据资产保护和价值增值开发力度。另一方面,联合外部科技研发力量,加强区块链技术和应用研究,开发适用于电力企业的分布式共识机制、API网关、服务网关、国密标准加密算法,以及与5G、工业互联网深度融合等。探索区块链性能、隐私、安全之间的平衡规律和链上链下协同治理机制研究,加快如基于区块链的企业治理应用、智慧能源应用、能源金融服务等针对性研究和开发,加快形成核心竞争力。

四是营造良好产业生态。深度参与中央企业区块链合作创新平台建设,密切跟踪、积极参与国家和行业组织开展的区块链技术应用试点示范工作。特别要加强开放式创新,开放共享、开源合作,引入行业内外各方优质资源支持开源区块链项目发展。研究实施区块链创新工程,在应对高比例新能源、高比例电力电子装备带来的挑战方面,先行先试推动“区块链+”建设,加速与工业互联网建设的有机融合,赋能行业产业转型升级。

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