如何利用区块链技术解决新能源制约的问题

未来全球光伏、风电及可燃冰市场将迅猛发展，而区块链技术在促进新能源点对点交易上具有巨大潜能，且能减少大宗新能源如可燃冰的交易成本。同时，在新能源领域，它能够构建分布式发电和存储系统并帮助维护新兴市场结构。智能共享电网（分布式电力点对点交易）的诞生使命，区块链的去中心化契合了分布式能源的特点，能提升交易效率，让原本无法动态交易的家庭分布式设备在未来都有机会接入到共享智能电网中，真正实现能源的数字化精准管理。未来可以每度电都有数字映射，能实现精确管理和结算，形成新的新能源产销关系。

1. 什么是区块链？

从技术上说，区块链是一个由不同节点共同参与的分布式数据库系统，是开放式的账簿系统（ledger）。而且能够对交易各方、参与各方的行为和真实性能够有效验证，其数据库由所有网络节点共享，由所有用户更新、监督，但是任何用户不能拥有，控制、篡改这个数据库。

它是由一串按照密码学方法产生的数据块或数据包组成，即区块（block），对每一个区块数据信息都自动加盖时间戳，从而计算出一个数据加密数值，即哈希值（hash）。每一个区块都包含上一个区块的哈希值 ，从创始区块（genesis.block ） 开始链接（chain）到当前区域，从而形成区块链。

2. 区块链的特性

1、去中心化。由于使用分布式核算和存储不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据库，由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

2、匿名性。由于节点之间的交换遵循固定的算法，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，也就是我虽然不知道你是谁，但我可以找到你并能找到跟你进行过的所有记录。此方式对信用的累积非常有帮助。

3、自治性。区块链采用基于协商一致的规范和协议，比如一套公开透明的算法，这使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使对人的信任，改成了对机器的信任，任何人为的干预都不起作用。

4、开放透明性。系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口，查询区块链数据和开发相关的信用，因此，整个系统信息高度透明。

5、可追溯性。区块链通过区块链数据结构，存储了创世区块后的所有历史数据，区块链上的任意一条数据，即可通过练习结构追溯其本源。

6、不可篡改。一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过 51% 的节点，否则，单个节点上对数据库的修改是无效的。区块链的数据稳定性和可靠性极高。

区块链是一个分布式的公共数据库，可以永久保存数字交易的记录。区块链中的每一个“区块”包含最近交易的记录，除了存储新的交易数据，每一个新产生的区块同时还会储存上一个区块的散列值。区块链能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和经济激励等手段 ， 在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作 ， 从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。

3. 利用区块链解决新能源制约因素

新能源区块链领域，目前尚未形成规范的技术标准；而区块链技术正在高速发展之中，运用于新能源领域将能有效的解决一些发展中的问题。

3.1 电力交易及运维成本高

可采用基于区块链智能合约和分布式总账的充电桩按时租赁、基于虚拟货币激励机制的电动汽车自动响应、基于区块链的电池电芯生命周期数据的储存和认证等。

区块链技术智能合约实现无人化智能 ， 强调价值网络参与主体的物联化和智能化，基于区块链的智能合约，其作用并不是仅仅如其字面所显示的，只能实现实体或者数字资产交换功能，其实智能合约的真正作用在于基于区块链的不可篡改和集体共识特征，预先写入的代码可以在无人干预或者少人干预的情况，直接调用区块链上数据，执行所有可以计算的逻辑功能并输出和执行结果，因此，智能合约的真正意义其实是为区块链上各主体间的互动提供了智能化的规则，并且可以在无人参与的情况下，实现各种复杂逻辑功能，这种特征称之为图灵完备。

3.2 区块链数据安全技术应用

智能电表等信息采集设备的数量非常庞大，传统的通过构建专网进行数据采集的方式成本过高 ， 而利用互联网等公用信息网络则存在网络攻击、数据篡改等安全威胁。主要原因在于目前采用的数据库是中心化的，一旦中心数据库遭到入侵，则数据可被读取和篡改，信息安全就无法得到保障。区块链的高冗余存储、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据，以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。因此，基于区块链的数据安全技术可提升新能源互联的信息安全。

3.3 区块链开放透明性应用

区块链还可以通过提供一个安全的对于所有权的存储，来记录所有权归属以及其相关的交易。以防篡改和分布式记账的方式记录所有的交易数据，在能源证书领域开创了巨大的机会。最重要的两个应用是：首先可再生能源发电和排放额度（排放交易）的核查。每个证书的所有权历史可以被准确的记录在区块链上。这将为可再生能源和排放配额管理证书提供一种防篡改和透明的管理方式。

3.4 区块链去中心化应用

分布式发电是用清洁能源、生物质、新能源、可再生能源等为一次能源，将规模不一的发电、供热等设备加以集成，以分散的方式布置在用户附近的能源系统，相当于一个可独立输出热、电等能源的多功能小电站。开展分布式发电市场交易需要遵循信息对等、共享、透明，交易分散等基本原则。而区块链技术本身是一个特殊的数据库结构，因为具备去中心化、可以分散等特点，在分布式发电市场交易上将非常有效。