区块链助力能源产业数字化转型大有可为

1、2021 年 1 月 12 日第 3 期总第 705 期区块链助力能源产业数字化转型大有可为在“双碳”目标推动下，作为碳减排主力的能源产业积极开展数字化转型。区块链作为当前数字技术自主创新的突破口，因其具有分布式数据存储、点对点传输、共识机制和加密算法等特点，为能源产业数字化转型提供了新契机。赛迪研究院网络安全研究所深入研究了能源产业数字化转型的主要路径，以及区块链与能源产业融合的数字化应用场景，进而提出了推动能源产业数字化发展的建议：加大政策支持力度，加快区块链核心技术突破- 1 -与技术融合，探索应用创新，打造“区块链+能源”生态。一、能源产业数字化转型的主要路径（一）建设新型智慧能源基础

2、设施加快能源产业新型基础设施建设，推动信息基础设施与传统能源设施深入融合，构建共享开放的能源互联网体系。建设多元融合的高弹性电网、能耗在线监测数据平台，以及融合能源服务设施等融合基础设施，为采集海量感知数据提供底层支撑，以实现业务全时空状态监测与智能控制。（二）利用数字技术创新能源业务在能源绿色消费和多元化供给的趋势下，能源企业加快利用云计算、大数据、人工智能和区块链等技术，聚合供需两端需求并精准匹配，从而提升能源企业供应、生产、传输、存储环节的精细化管理，实现工业节能减排、联合生产调度等业务的创新应用，进一步促进业务的绿色低碳转型。（三）加快能源数据价值深度挖掘利用新兴数字技术充分挖掘能源数

3、据全生命周期价值，通过全渠道、多触点的业务数据采集与处理，创新基于数据分析- 2 -驱动的协同建模、业务智能调度、在线演进推算等功能，精准分析业务发展趋势和行业服务需求，提升企业决策管理的精益性和敏捷性。（四）打造能源产业链数字化协作新生态利用数字化手段聚合能源产业链上下游参与者，有效协同全产业链资源，为上下游企业创造多重价值；进一步拓宽产业链服务边界，如与银行、保险、质检机构合作，打造能源企业商业模式创新与价值创造共存的产业新生态。图 1能源产业数字化转型路径二、区块链与能源产业融合应用研究- 3 -（一）区块链加速能源产业数字化发展区块链为能源数字化转型提供基础设施支撑。一是区块链构建能源

4、产业新型信息基础设施。国家发改委、工业和信息化部均已明确将区块链纳入新型基础设施范畴。区块链网络、应用服务平台可以为能源产业数字化转型提供新型基础设施底座，为能源主体提供开发、创建、管理和维护等区块链应用服务，成为构建新型数据共享方式、分布式协同生产机制的基础。二是区块链与其他新基建融合应用可提升基础设施服务能力。区块链能协助解决网络连接、数据存储、数据交互等问题，催生出一批区块链+ 能源互联网、区块链+物联网、区块链+工业互联网等技术融合基础设施，有助于实现能源资源聚合共享、业务智能化高效运转， 可有效提高能源产业基础设施的服务能力。区块链推动能源数据要素流通。一是区块链能实现能源领域数据权

5、属认定。利用区块链的数字签名、共识机制、智能合约等技术，可以将数字资源的生产者和使用者作为重要节点加入到区块链网络中，建立安全可信的身份体系和责任划分体系，锁定数据各权益主体、明确多方数据权益关系，并提供链上的可信权益- 4 -证明，为数据要素流通奠定坚实基础。二是区块链加速推动能源数据资源共享。区块链技术灵活运用了密码学原理，节点之间不需要直接共享原始数据，只有具有特定权限的用户才能够用私钥解密访问相应区块链数据，这就打破了传统意义上不同主体、不同应用之间的信息壁垒，可保障数据存储、读取和执行整个过程的可追踪、不可篡改，从而加速数据要素流通。区块链推动能源产业链协同创新发展。区块链建立的分布

6、式信任体系能为实现数据完整性提供架构保证，为产业链上下游企业间多方协作提供可信环境。基于区块链搭建能源行业上中下游的联盟信任机制，打破产业链上中下游的信息流、实物流和资金流信息壁垒，促进产业链多方单证、合同、物流和销售等业务的高效协同，重塑供应链信任机制和业务合作模式，为打造产业链新生态提供新契机。区块链推动能源企业数字化管理提质增效。能源交易主体可将合约里的交易方式等商业条款以编码方式写入智能合约。当约定的条件或条款满足时，智能合约就会按照双方同意且授权的合约内容自动进行相关交易，避免人为因素随意变更交易作业机- 5 -制。区块链与人工智能等其他技术的融合应用，可进一步提高各方的履约效率，加

7、速实现业务自动化和智能化，创新商业运行模式，促进企业数字化管理提质增效和企业科学决策。（二）区块链与能源领域融合的应用场景能源数据资源共享。能源数据资源共享是通过将电力、化工等领域的数据进行综合采集、处理、分析与应用，使分散、孤立的数据互通互联和共享应用。基于区块链构建能源数据的可信共享服务体系，联通数据资源的所有者、生产者和使用者，实现数据资源的登记确权、数据使用的授权验证、数据管理的调用溯源和数据共享的可信验证等服务。通过能源数据共享应用可建设能耗数据汇聚通道，提升数据在综合能源服务、能源供给侧和消费侧的服务水平，推进产业数字化与碳达峰、碳中和目标相结合。碳排放溯源及碳交易监管。开展全生命

8、周期碳排放溯源是能源企业及政府部门落实节能减排任务的重要手段。区块链技术通过与智能感知设备融合应用，能准确采集产品生产、销售及运输、废弃回收再利用等全流程的能源碳排放信息，支撑碳足迹全生命周期的可信记录、碳排放全要素的可信流转，实现碳排放数据的- 6 -可信溯源管理。利用区块链技术打造政府监管部门、控排企业、第三方核查机构和碳排放权交易机构等多方共建的碳资产交易模式，聚合低碳产业链上下游碳交易信息，实现碳交易从排放权获取、交易、流通、核销等全流程数据上链存储与可信共享，为碳交易场景提供更安全高效的市场环境和可信可靠的监管环境。例如 ，国家电网有限公司新能源云平台利用区块链技术构建了绿电从生产源

9、端到消费终端全生命周期的碳资产数据链条，提供碳减排查验和可信溯源服务，便于政府及其他第三方机构精准追溯碳资产来源，快速核验碳减排数据的真实性。能源企业环境污染治理。石油化工、电力等企业长期存在高排放、高污染和高能耗等问题，在线监测设备固证难、司法认定难等问题突出，难以对企业的生态环境进行有效监管。利用区块链的防篡改、可追溯特性，将用能监控数据、污染排放数据在线实现监测监控、违法证据实时上链，形成完整的污染源执法证据链条，并链接法院、公安、鉴定等司法链节点，实现监管机构、司法机关与能源企业、供应链厂商等主体的共治共享。区块链减少环保数据造假等企业不良行为，提升环保数据的真实性，助力- 7 -实现

10、污染物排放持续下降，促进环境污染治理的高效开展。废弃物回收和循环利用。废弃的太阳能电池板、风力涡轮机、半导体材料等都属于可循环利用材料，可以在新产品生产过程中被重新利用。但目前废弃物市场缺少全链路循环利用的监管，全流程处理信息难共享。基于区块链可助力监测废弃物的循环过程，通过链通相关主体实现废弃物回收、加工提炼、销售和环保处置等过程数据的开放共享与流通，可保障相关数据的不可篡改、可追溯和高效可审计，加强废弃物加工贸易全生命周期的安全管控。例如，江苏荣麒循环科技有限公司利用区块链、物联网、人工智能等技术构建智慧环保平台，开展芯片、电路板、电池等废弃物回收、处理及销售等业务环节的数据上链、数据核验

11、，实现了废弃物循环全程的可视化、透明化的安全监管。分布式电力交易。电力交易过程中的运营商之间信息不对称、传统电力交易资金结算不及时等问题现已逐渐引起行业重视。区块链提供了一种分布式的可信交易环境，可实现监管部门、大型发电企业、售电企业、用电企业等市场主体多方参与，明确费用计算规则、违约责任等，实现线上电量确认、发票开具匹配、- 8 -电费业务结算、资金支付收讫等全环节链上协同，提高购电结算效率、支付安全性和审计便利性。目前，在分布式光伏交易、电动汽车充电桩网络充电交易结算等领域已经有许多应用落地。可再生能源超额消纳量交易。超额消纳量交易有助于加快可再生能源的发电进程，也是消纳责任主体完成自身消

12、纳量指标的重要方式。当前可再生能源消纳市场数据难以实时共享交互，新能源发电企业与用电企业之间存在供需不平衡、数据难认证等痛点。区块链将重要全生命周期电量数据上链确权存证，基于智能合约和分布式身份认证实现数字化消纳凭证的线上签发、验证与凭证交易、电子签约等。利用区块链增强了存证的可信度，有效防止超额消纳量多次交易套利现象发生，优化了传统可再生能源消纳交易的解决方案。三、相关建议（一）加大能源产业区块链发展的政策支持力度在“双碳”目标驱动下，大力支持能源产业区块链发展，进一步加强行业指导，围绕智慧能源、绿色能源发展，加快区块链的应用与推广。推动基于区块链的综合能源信息平台建设，支持- 9 -能源企

13、业享受绿色软件税收优惠政策及节能低碳激励政策，促进能源产业区块链研发成果的规模化应用。加快制定监管政策，将能源产业区块链应用纳入合理合规的监管框架内，在监管与应用创新之间保持平衡。（二）加快核心技术突破与技术融合加强区块链基础研究和核心技术攻关，重点加快隐私计算、安全智能合约、链上链下数据协同、跨链互联互通等核心技术的研究突破，打造基于区块链的可信能源信息基础设施，推动区块链和能源互联网安全发展。鼓励区块链与大数据、人工智能和物联网等数字技术的融合创新，推动能源大数据的集成、共享与应用，提升数据的全程留痕、可追溯、公开透明和多节点互动共享等能力，助力传统能源企业业务产品和商业模式的转型升级。（三）鼓励能源产业探索区块链创新应用积极探索区块链与能源互联网的融合应用，优先考虑痛点明显、增量显著、发展快速的业务场景，试点成功后再逐步扩大应用范畴。探索区块链在分布式能源交易、能源金融、能源综合管理、能源信用管理等业务场景中的应用，实现能源链上可信可追溯、智- 10 -能合约自动化交易和管理，为能源的生产、传输、存储和使用提供支撑服务。