區(qū)塊鏈技術(shù)在能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用研究

王程，崔維平，高洪達(dá)，賀鵬，劉睿，劉鍵燁，陳光，李心達(dá)

（國(guó)網(wǎng)能源研究院，北京102209）

0 引言

隨著5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、智慧物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施施工建設(shè)的開展，一批大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等示范工程加速落地實(shí)施。能源行業(yè)作為關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)行業(yè)，正經(jīng)歷著深刻的數(shù)字化變革，區(qū)塊鏈技術(shù)作為傳統(tǒng)能源業(yè)務(wù)與數(shù)字化技術(shù)結(jié)合的突破口之一［1-4］，因其技術(shù)特點(diǎn)能夠?yàn)槟茉磾?shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供技術(shù)支持而備受企業(yè)、專家學(xué)者關(guān)注［5-8］。

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的成效已經(jīng)在貨幣金融、醫(yī)療衛(wèi)生、供應(yīng)鏈溯源、版權(quán)保護(hù)、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域取得一定成效［8-11］。區(qū)塊鏈技術(shù)作為數(shù)字基建技術(shù)重要組成部分，為相應(yīng)數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用實(shí)施提供技術(shù)保障。

隨著傳統(tǒng)能源領(lǐng)域業(yè)務(wù)數(shù)字化的不斷深入，能源企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、處理的需求不斷增強(qiáng)，原本依靠人工手動(dòng)填寫、上傳的數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)不能夠適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展需求［12-13］，尤其是隨著能源交易主體和模式日益多元化，能源數(shù)據(jù)體量、維度不斷增加［14-15］，參與交易的各方主體對(duì)數(shù)據(jù)的共享、共用、可信的需求不斷增強(qiáng)，區(qū)塊鏈技術(shù)正是由于其具有分布式存儲(chǔ)、可溯源、防止篡改、共享、共用等特點(diǎn)可為當(dāng)前能源數(shù)字化業(yè)務(wù)難點(diǎn)與需求提供解決方案［16-18］，但目前區(qū)塊鏈在能源行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景維度仍較為單一，落地應(yīng)用較少，與其他技術(shù)相融合的研究與應(yīng)用不多。本文創(chuàng)新性提出“區(qū)塊鏈+”的模式即應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)提升能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)，與此相對(duì)應(yīng)產(chǎn)生了“區(qū)塊鏈+大云物移智”“區(qū)塊鏈+數(shù)據(jù)”“區(qū)塊鏈+平臺(tái)”，并以此為基礎(chǔ)破局能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)。從生產(chǎn)要素、生產(chǎn)關(guān)系等層面分析區(qū)塊鏈與能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)之間關(guān)系，解釋區(qū)塊鏈在能源領(lǐng)域應(yīng)用的重要性，同時(shí)從多維度出發(fā)設(shè)計(jì)3個(gè)能源企業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用創(chuàng)新型場(chǎng)景，剖析區(qū)塊鏈在能源行業(yè)的數(shù)據(jù)發(fā)掘與價(jià)值發(fā)現(xiàn)，通過(guò)“區(qū)塊鏈+”理論在創(chuàng)新場(chǎng)景中的應(yīng)用，證明其理論實(shí)踐可行性，為后續(xù)區(qū)塊鏈在能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用提供參考。

本文首先從生產(chǎn)資料所有制、新型生產(chǎn)關(guān)系和產(chǎn)品的分配形式3個(gè)方面解析區(qū)塊鏈構(gòu)建能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)下新型生產(chǎn)關(guān)系；然后依托能源“區(qū)塊鏈+”設(shè)計(jì)3個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景；最后結(jié)合當(dāng)前能源區(qū)塊鏈應(yīng)用情況，指出區(qū)塊鏈在能源行業(yè)應(yīng)用需解決問(wèn)題與發(fā)展建議。

1“區(qū)塊鏈+”模型下的新型生產(chǎn)關(guān)系

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，它打破了中心化機(jī)構(gòu)授信，通過(guò)數(shù)據(jù)協(xié)議、加密算法、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸和共識(shí)機(jī)制等技術(shù)，構(gòu)建一種去中心化、不可篡改、安全可驗(yàn)證的數(shù)據(jù)庫(kù)。建立一種新的信任體系，具有隱私性、賬本共享、智能合約等特點(diǎn)。依托區(qū)塊鏈自身技術(shù)特點(diǎn)并結(jié)合能源行業(yè)業(yè)務(wù)自身特點(diǎn)重塑能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)新型生產(chǎn)關(guān)系。

1.1 區(qū)塊鏈顛覆生產(chǎn)資料所有制形式

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代核心生產(chǎn)要素是土地，勞動(dòng)者（農(nóng)戶）在交完地租后剩余生產(chǎn)成果歸個(gè)人所有與支配；工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代核心生產(chǎn)要素是資本，資本所有者（資本家）以資本驅(qū)動(dòng)勞動(dòng)者（工人）參與生產(chǎn)，并以工資、股票、期權(quán)等多種形式分享收益。

能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，生產(chǎn)者、所有者、使用者（消費(fèi)者）三者的邊界被進(jìn)一步打通，區(qū)塊鏈技術(shù)正是加快這一進(jìn)程的關(guān)鍵力量。區(qū)塊鏈的出現(xiàn)使得生產(chǎn)關(guān)系進(jìn)一步變革，傳統(tǒng)的“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”思維不再適用。區(qū)塊鏈?zhǔn)鼓茉瓷a(chǎn)者、所有者、使用者3類主體銜接更加緊密，區(qū)塊鏈在分布式能源交易等場(chǎng)景的應(yīng)用促使3個(gè)市場(chǎng)實(shí)體之間的邊界逐漸變得模糊，如圖1所示。特別是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，各能源主體只要參與到社會(huì)分工的網(wǎng)絡(luò)中，在價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)下，能源的生產(chǎn)者與使用者之間就可以相互轉(zhuǎn)換，價(jià)值的傳遞將在區(qū)塊鏈構(gòu)建的新型網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)即時(shí)分享。

圖1 區(qū)塊鏈與生產(chǎn)者、所有者和使用者關(guān)系Fig.1 Relationship between producer，owner，user and blockchain

1.2 區(qū)塊鏈重塑各能源主體間關(guān)系

區(qū)塊鏈協(xié)助各主體構(gòu)建了基于信任的新型生產(chǎn)關(guān)系，這是理解區(qū)塊鏈對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)價(jià)值的關(guān)鍵。

其一，區(qū)塊鏈重建了各能源主體間的信任關(guān)系。區(qū)塊鏈具有不可篡改、可追溯、高透明等特性，通過(guò)建立一種全新的信任機(jī)制，使能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)以低成本的方式建立相互信任關(guān)系，為交易維權(quán)等行為提供充分證據(jù)，最終重建各能源主體之間的信任關(guān)系。

其二，區(qū)塊鏈能夠在平等的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)多中心之間的生產(chǎn)協(xié)作和協(xié)同。區(qū)塊鏈能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相互協(xié)作，且各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是一種平等關(guān)系。這一特性使能源區(qū)塊鏈帶來(lái)的協(xié)作關(guān)系不同于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)中的租賃、雇傭關(guān)系，而是一種真正平等、互信、共享的協(xié)作關(guān)系。在這種關(guān)系中，各能源企業(yè)和消費(fèi)主體因?yàn)槔娴拇嬖诙园l(fā)、自愿進(jìn)行生產(chǎn)，相比于以往的生產(chǎn)組織形式，區(qū)塊鏈下的生產(chǎn)協(xié)作規(guī)模更大，協(xié)作成本有望降低。

1.3 區(qū)塊鏈變革產(chǎn)品分配形式

區(qū)塊鏈技術(shù)將使能源生產(chǎn)者可以直接把能源產(chǎn)品發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)或特定的交易池，能源產(chǎn)品分配過(guò)程不再過(guò)度依賴于單個(gè)節(jié)點(diǎn)、中心化的企業(yè)或平臺(tái)。通過(guò)“智能合約”的方式，能源區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交易合約的自動(dòng)化執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源產(chǎn)品的自動(dòng)化分配。

1.4 “區(qū)塊鏈+”的不同模式

區(qū)塊鏈技術(shù)建立了一種多節(jié)點(diǎn)之間自發(fā)的信任機(jī)制，可以解決能源商業(yè)活動(dòng)中多個(gè)主體間的交易信息記錄與共享，可信數(shù)據(jù)交換與業(yè)務(wù)傳遞等訴求，是驅(qū)動(dòng)能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。區(qū)塊鏈與能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的結(jié)合，將改變?cè)心茉瓷a(chǎn)資料的所有制形式、重構(gòu)“能源產(chǎn)業(yè)鏈管理模式”、優(yōu)化能源數(shù)字化產(chǎn)品分配形式，對(duì)下一步能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要支撐、促進(jìn)和放大作用。

1.4.1 區(qū)塊鏈+大云物移智

構(gòu)成能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的第1個(gè)維度是作為技術(shù)基礎(chǔ)的能源數(shù)字技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的技術(shù)，能源數(shù)字技術(shù)具有很強(qiáng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)等獨(dú)有特征，在發(fā)展突破一定臨界點(diǎn)后，增長(zhǎng)速度將會(huì)極為迅猛。能源數(shù)字技術(shù)主要包含大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)，數(shù)據(jù)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)中起到了至關(guān)重要的作用，區(qū)塊鏈技術(shù)與其他數(shù)字技術(shù)相互融合，為數(shù)據(jù)的可信、可用、共用、共享提供全鏈條支撐。

區(qū)塊鏈+數(shù)字技術(shù)：重點(diǎn)是將區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、邊緣計(jì)算等新技術(shù)融合，解決能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)下生產(chǎn)力的發(fā)展問(wèn)題。能源區(qū)塊鏈構(gòu)建客戶與能源企業(yè)、企業(yè)與企業(yè)之間的共享互信關(guān)系，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的最大化，改變各利益相關(guān)方之間關(guān)系。人工智能與區(qū)塊鏈融合應(yīng)用，能協(xié)助區(qū)塊鏈分析、驅(qū)動(dòng)、改變業(yè)務(wù)各鏈條之間的邏輯，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的智能化處理。區(qū)塊鏈能使人工智能信息傳遞更加精準(zhǔn)，同時(shí)區(qū)塊鏈中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也會(huì)成為人工智能分析數(shù)據(jù)的來(lái)源及人工智能服務(wù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與分析對(duì)象。

1.4.2 區(qū)塊鏈+數(shù)據(jù)

作為能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代關(guān)鍵生產(chǎn)要素，能源數(shù)據(jù)在性質(zhì)上和資本、勞動(dòng)力等傳統(tǒng)的生產(chǎn)要素存在著很多的不同。能源數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)和范圍效應(yīng)。

區(qū)塊鏈+數(shù)據(jù)治理：重點(diǎn)是將能源區(qū)塊鏈融入數(shù)據(jù)應(yīng)用、發(fā)掘各環(huán)節(jié)，解決能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)下數(shù)據(jù)的價(jià)值發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘與應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)充問(wèn)題。區(qū)塊鏈可增強(qiáng)能源數(shù)據(jù)的公共品屬性，通過(guò)智能合約和對(duì)應(yīng)的共識(shí)機(jī)制建立能源企業(yè)間、企業(yè)與客戶間數(shù)據(jù)互信關(guān)系，使數(shù)據(jù)共享，打破產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)共享使用壁壘，為數(shù)據(jù)價(jià)值發(fā)現(xiàn)與發(fā)掘提供基礎(chǔ)?；谀茉磪^(qū)塊鏈建立的公有鏈、專有鏈、聯(lián)盟鏈為能源數(shù)字化產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用與推廣提供平臺(tái)，細(xì)分客戶群體，擴(kuò)大其規(guī)模效應(yīng)和范圍效應(yīng)，提出相應(yīng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。

1.4.3 區(qū)塊鏈+平臺(tái)

在能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)條件下，平臺(tái)開始成為一種重要的經(jīng)濟(jì)組織形式。這種組織形式的興起，一方面讓生產(chǎn)力獲得巨大的釋放，并且給人們的生活帶來(lái)巨大的便利，但另一方面也對(duì)人們的認(rèn)知提出了很多新的挑戰(zhàn)。

能源數(shù)字化平臺(tái)不像傳統(tǒng)企業(yè)那樣直接生產(chǎn)或銷售商品，它們要做的更多的是匹配供需。需要指出的是，在不同平臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的條件下，先發(fā)的平臺(tái)通常會(huì)具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)外部性，從而對(duì)客戶產(chǎn)生更大的吸引，而后來(lái)進(jìn)入的平臺(tái)則很難吸引到足夠的客戶。這樣，競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果就很有可能產(chǎn)生客戶向先發(fā)平臺(tái)集中的情況。

區(qū)塊鏈+平臺(tái)：重點(diǎn)是用區(qū)塊鏈對(duì)平臺(tái)內(nèi)外部資源進(jìn)行非人工干預(yù)的最優(yōu)化配置，對(duì)內(nèi)提升效率，對(duì)外增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，解決平臺(tái)的內(nèi)延與外擴(kuò)問(wèn)題，賦能分布式經(jīng)濟(jì)。

能源區(qū)塊鏈通過(guò)分布式記賬、非對(duì)稱加密等技術(shù)優(yōu)化能源企業(yè)資源配置，改變?cè)匈Y源分配方式。對(duì)內(nèi)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)接，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程，提升業(yè)務(wù)效率，對(duì)外增強(qiáng)能源數(shù)字產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)基于智能合約的能源區(qū)塊鏈金融產(chǎn)品可有效降低企業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)成本，有助于簡(jiǎn)化人工環(huán)節(jié)，使原有集中式業(yè)務(wù)辦理轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际睫k理，促進(jìn)分布式經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 能源區(qū)塊鏈數(shù)字經(jīng)濟(jì)典型場(chǎng)景

2.1 數(shù)據(jù)管理

能源數(shù)據(jù)管理涵蓋對(duì)能源企業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制度、數(shù)據(jù)安全規(guī)范等多個(gè)方面的內(nèi)容。區(qū)塊鏈作為數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)其共享、可信、不可篡改等技術(shù)特點(diǎn)將全面提升能源數(shù)據(jù)管理效率，助力企業(yè)發(fā)展。

以能源計(jì)量為例，基于區(qū)塊鏈的能源計(jì)量數(shù)據(jù)智能平臺(tái)（如圖2所示），通過(guò)區(qū)塊鏈分布式物聯(lián)代理裝置，按照智能合約要求實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)使用方的自動(dòng)化供需智能匹配，從而打破數(shù)據(jù)的部門壁壘。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)上鏈，降低了數(shù)據(jù)被篡改的可能性，增加了數(shù)據(jù)安全性。

區(qū)塊鏈能源計(jì)量以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多元終端設(shè)備的可信接入以及多主體之間能源數(shù)據(jù)資源的優(yōu)化配置，對(duì)內(nèi)提升企業(yè)運(yùn)行效率，對(duì)外增加其競(jìng)爭(zhēng)力。

以“區(qū)塊鏈+平臺(tái)”為關(guān)鍵技術(shù)，在構(gòu)建數(shù)據(jù)共享的全新技術(shù)方案基礎(chǔ)上，加速數(shù)據(jù)在不同主體之間流通和價(jià)值釋放。通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)方與需求方的精準(zhǔn)配對(duì)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析、處理效率，為公司數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)用提供數(shù)據(jù)共享、共用基礎(chǔ)，盤活公司數(shù)據(jù)資源，激發(fā)各單位、各部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共用共享的積極性，提供滿足客戶和各種不同類型的終端設(shè)備的快速可信接入，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的優(yōu)化配置。

圖2 基于區(qū)塊鏈的能源計(jì)量數(shù)據(jù)智能平臺(tái)設(shè)計(jì)Fig.2 Intelligent platform design for energy metering based on blockchain

2.2 電子憑證

傳統(tǒng)憑證主要包含合同、收據(jù)、發(fā)票等，憑證的簽訂具有業(yè)務(wù)量大、業(yè)務(wù)頻次高、流轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，紙張成本與人工成本高、紙質(zhì)難以保存等弊端，區(qū)塊鏈融合多種數(shù)字技術(shù)的電子憑證通過(guò)智能化的憑證服務(wù)，將加快憑證的流轉(zhuǎn)速度，節(jié)省紙質(zhì)資源，提高辦事效率，實(shí)現(xiàn)全流程完善的證據(jù)鏈。

運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子合同的固定、上鏈、存證、真?zhèn)悟?yàn)證、取證、司法服務(wù)等全生命周期管理，項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容包含實(shí)名認(rèn)證服務(wù)、行為意愿確認(rèn)服務(wù)、合同簽署服務(wù)、合同真?zhèn)悟?yàn)證、司法支持服務(wù)5大內(nèi)容。基于哈希函數(shù)、分布式賬本、智能圖像識(shí)別、云存儲(chǔ)等數(shù)字化技術(shù)，對(duì)電子合同進(jìn)行全生命周期管理，對(duì)用戶注冊(cè)、實(shí)名認(rèn)證、數(shù)字證書發(fā)放、存證真?zhèn)伪孀R(shí)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供服務(wù)，形成完整的區(qū)塊鏈電子合同服務(wù)鏈條。結(jié)合了人工智能、云存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)的電子合同將極大地增強(qiáng)企業(yè)間、企業(yè)與個(gè)人間互信關(guān)系，實(shí)現(xiàn)電子合同從實(shí)名認(rèn)證到內(nèi)容確認(rèn)再到合同存儲(chǔ)的自動(dòng)化鏈接，增強(qiáng)了電子合同的智能化水平。

基于“區(qū)塊鏈+技術(shù)”的能源企業(yè)電子合同如圖3所示，通過(guò)對(duì)上鏈數(shù)據(jù)合同的自動(dòng)化管理，使鏈上信息對(duì)合同簽訂者完全公開透明，將之前單向串行單點(diǎn)合同簽訂方式改變?yōu)椴⑿卸帱c(diǎn)的方式，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的共用性，提高了企業(yè)辦公效率。

圖3 基于區(qū)塊鏈的電子合同F(xiàn)ig.3 Digital contract based on blockchain

2.3 電力金融

基于電力數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈金融業(yè)務(wù)，根據(jù)客戶需求和公司需求充分發(fā)掘電力數(shù)據(jù)價(jià)值，變革傳統(tǒng)電力行業(yè)的金融模式，拓展公司電力金融新業(yè)務(wù)，打造匯聚電網(wǎng)企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、用電客戶、地方政府等多主體的互利共贏體。

通過(guò)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、合約層、應(yīng)用層的構(gòu)建，完成基于區(qū)塊鏈的電力商業(yè)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)的部署與應(yīng)用。區(qū)塊鏈商業(yè)保險(xiǎn)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)層中的數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、時(shí)間戳、哈希算法等功能，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈保險(xiǎn)業(yè)務(wù)中居民個(gè)人信息、保險(xiǎn)保額、賠償方式等關(guān)鍵信息的安全加密，解決電力保險(xiǎn)相應(yīng)數(shù)據(jù)造假與篡改的問(wèn)題；這些加密的上鏈數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行雙向驗(yàn)證為鏈上數(shù)據(jù)的共用共享提供基礎(chǔ)，同時(shí)基于共識(shí)層的區(qū)塊鏈保險(xiǎn)則可以確保每一筆與保險(xiǎn)相關(guān)的交易在所有記帳節(jié)點(diǎn)上的一致性和正確性；區(qū)塊鏈的合約層則通過(guò)智能合約自動(dòng)將保險(xiǎn)合同分發(fā)至參與保險(xiǎn)各業(yè)務(wù)需求方手中。商業(yè)保險(xiǎn)最后通過(guò)應(yīng)用層的應(yīng)用程序（App）實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)的應(yīng)用與推廣。

以區(qū)塊鏈保險(xiǎn)業(yè)務(wù)為例，區(qū)塊鏈停電險(xiǎn)（如圖4所示，圖中PBFT為實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法，BFT為傳統(tǒng)拜占庭容錯(cuò)算法）應(yīng)用客戶用電屬性及終端停電信號(hào)精準(zhǔn)計(jì)算保費(fèi)與理賠款，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建互信高效的應(yīng)用平臺(tái)，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了停電客戶損失的有效避險(xiǎn)，通過(guò)區(qū)塊鏈停電險(xiǎn)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)價(jià)值變現(xiàn)，開拓了一種產(chǎn)業(yè)金融相結(jié)合的新型商業(yè)模式，為供電公司及保險(xiǎn)公司雙方打造盈利增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)構(gòu)建互信、互利、共贏的電力金融生態(tài)圈具備樣板意義。

圖4 基于區(qū)塊鏈的停電商業(yè)險(xiǎn)技術(shù)架構(gòu)Fig.4 Technical framework of commercial insurance based on blackout

打造區(qū)塊鏈電力險(xiǎn)業(yè)務(wù)，將保險(xiǎn)合同設(shè)置為代碼形式，免去理賠申請(qǐng)與現(xiàn)場(chǎng)查勘環(huán)節(jié)，解決了保險(xiǎn)理賠程序繁瑣、運(yùn)營(yíng)成本高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時(shí)理賠。運(yùn)用智能合約技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力故障停電險(xiǎn)的自動(dòng)賠付，通過(guò)商業(yè)模式創(chuàng)新，推動(dòng)其落地實(shí)施。計(jì)算節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成上，對(duì)于供電公司、保險(xiǎn)公司、綜合能源公司等配置服務(wù)器或者使用云節(jié)點(diǎn)即可；對(duì)于用電用戶，平臺(tái)為用戶提供Web和手機(jī)平臺(tái)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)用，鏈上數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)、許可共享，同時(shí)參與共識(shí)計(jì)算。

基于“區(qū)塊鏈+數(shù)據(jù)治理”設(shè)計(jì)的區(qū)塊鏈電力險(xiǎn)業(yè)務(wù)，充分發(fā)掘電力數(shù)據(jù)潛力，實(shí)現(xiàn)能源電力數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展。區(qū)塊鏈電力險(xiǎn)平臺(tái)創(chuàng)新保險(xiǎn)行業(yè)傳統(tǒng)賠付模式，拓展公司電力金融新業(yè)務(wù)，促進(jìn)電力客戶、電網(wǎng)企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、地方政府等多方互利共贏，為公司帶來(lái)新的市場(chǎng)業(yè)務(wù)盈利增長(zhǎng)點(diǎn)。

3 能源區(qū)塊鏈的發(fā)展前景和挑戰(zhàn)分析

雖然區(qū)塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了初步的應(yīng)用，但仍然存在一些挑戰(zhàn)，包括區(qū)塊鏈技術(shù)自身的局限性及區(qū)塊鏈與能源領(lǐng)域結(jié)合所帶來(lái)的問(wèn)題。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用情況，本文從以下幾個(gè)方面給出了區(qū)塊鏈在應(yīng)用過(guò)程中需注意的問(wèn)題及發(fā)展建議。

3.1 需注意的問(wèn)題

存儲(chǔ)空間壓力過(guò)大：區(qū)塊鏈在能源領(lǐng)域的應(yīng)用將有效提升能源行業(yè)的生產(chǎn)效率，但隨著能源數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈?zhǔn)褂萌藬?shù)的不斷增加，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的數(shù)量會(huì)呈直線形上升，相應(yīng)數(shù)據(jù)的生成、交易、存儲(chǔ)都需要更多的存儲(chǔ)空間，相對(duì)以前服務(wù)器只用改變1個(gè)或是幾個(gè)服務(wù)器信息，現(xiàn)在需要更多次的信息存儲(chǔ)與修改，與之相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間、存儲(chǔ)時(shí)間、能源消耗都提高了多倍?，F(xiàn)階段能源企業(yè)數(shù)據(jù)分析、處理、存儲(chǔ)業(yè)務(wù)量不斷增加，使區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)壓力顯著增加，上鏈節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間需求呈線性增長(zhǎng)。

區(qū)塊鏈在應(yīng)用推廣的過(guò)程中存在用戶隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)，相應(yīng)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問(wèn)題需要重視。由于區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得所有信息都會(huì)上鏈存儲(chǔ)，一旦數(shù)據(jù)上鏈便無(wú)法刪除和篡改，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在分布式的賬本中，其賬本數(shù)據(jù)對(duì)上鏈用戶透明，一旦出現(xiàn)用戶泄露數(shù)據(jù)情況，則無(wú)法挽回和補(bǔ)救。在區(qū)塊鏈大規(guī)模相關(guān)應(yīng)用之前，既要提升員工對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)意識(shí)，又要加快相應(yīng)數(shù)據(jù)安全立法。

3.2 發(fā)展建議

注重區(qū)塊鏈項(xiàng)目的商業(yè)模式分析。目前區(qū)塊鏈項(xiàng)目盈利性相對(duì)較弱，商業(yè)模式不明晰，不完善。區(qū)塊鏈項(xiàng)目商業(yè)模式核心在于其盈利性分析，項(xiàng)目需結(jié)合能源領(lǐng)域特點(diǎn)在其設(shè)計(jì)階段就對(duì)不同客戶需求、產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)、盈利模式與邊界等商業(yè)模式核心問(wèn)題進(jìn)行研究，重點(diǎn)是以內(nèi)外部動(dòng)力分析為基礎(chǔ)，對(duì)能源數(shù)字產(chǎn)品服務(wù)功能形態(tài)、定價(jià)策略和營(yíng)銷渠道等方面進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，從而確定相應(yīng)的盈利模式，并通過(guò)商業(yè)模式的落地應(yīng)用，不斷完善迭代，增強(qiáng)能源區(qū)塊鏈項(xiàng)目自身的可持續(xù)發(fā)展能力。

注重區(qū)塊鏈技術(shù)與其他數(shù)字技術(shù)的融合。能源區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用需要結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、人工智能等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。如區(qū)塊鏈可以與云計(jì)算結(jié)合，將自動(dòng)合約內(nèi)嵌入云計(jì)算PasS層，通過(guò)云平臺(tái)創(chuàng)建自己的聯(lián)盟鏈或者私有鏈?zhǔn)蛊脚_(tái)在鏈內(nèi)自動(dòng)執(zhí)行分配規(guī)則。同時(shí)可從與云計(jì)算的SaaS層協(xié)作，使基于區(qū)塊鏈的數(shù)字化產(chǎn)品如產(chǎn)品的防偽、保險(xiǎn)的支付可以通過(guò)云計(jì)算的SaaS傳遞給消費(fèi)者。區(qū)塊鏈與云計(jì)算的相互融合可有效提升其應(yīng)用智能化水平。

注重國(guó)內(nèi)外能源區(qū)塊鏈相關(guān)政策與法規(guī)。目前國(guó)內(nèi)外能源領(lǐng)域區(qū)塊鏈相關(guān)政策法規(guī)正在不斷完善，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚未完全建立，能源企業(yè)需要在政府能源政策發(fā)展框架下，梳理分析國(guó)內(nèi)外能源區(qū)塊鏈相關(guān)政策與法規(guī)，研究區(qū)塊鏈發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合自身業(yè)務(wù)實(shí)際應(yīng)用情況，制定符合國(guó)家政策的能源區(qū)塊鏈發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源區(qū)塊鏈的發(fā)展助力國(guó)家能源發(fā)展與安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從“區(qū)塊鏈+”構(gòu)建新型生產(chǎn)關(guān)系著手，分別從區(qū)塊鏈+技術(shù)、區(qū)塊鏈+數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈+平臺(tái)3個(gè)維度著手分析區(qū)塊鏈技術(shù)在能源行業(yè)應(yīng)用突破口。設(shè)計(jì)了基于區(qū)塊鏈的能源計(jì)量、電子合同與停電商業(yè)險(xiǎn)3個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的分析得出應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)能夠有效提升能源行業(yè)數(shù)據(jù)共用、共享水平，對(duì)內(nèi)提升管理效率，對(duì)外提升營(yíng)收水平的結(jié)論?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景將極大地提升參與雙發(fā)的互信程度，增強(qiáng)應(yīng)用場(chǎng)景落地的可行性，但用戶隱私、存儲(chǔ)空間等問(wèn)題仍然是區(qū)塊鏈發(fā)展過(guò)程中亟須解決的問(wèn)題。