區(qū)塊鏈技術助力油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展

劉曉斌

（中國石化集團經(jīng)濟技術研究院有限公司，北京 100029）

當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革席卷全球，信息化、數(shù)字化、智能化新技術的應用正不斷加深，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為我國數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎和經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力。其中，區(qū)塊鏈作為一項顛覆性技術，有望成為全球技術創(chuàng)新和模式創(chuàng)新的驅(qū)動器。習近平總書記曾強調(diào)，“要把區(qū)塊鏈作為核心技術自主創(chuàng)新的重要突破口，加快推動區(qū)塊鏈技術和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。從網(wǎng)絡強國到大數(shù)據(jù)，從媒體融合到區(qū)塊鏈，黨中央始終瞄準技術變革前沿，引領中國產(chǎn)業(yè)變革和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的步伐。油氣行業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱性和基礎性產(chǎn)業(yè)，已進入數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵期，應主動把握和引領數(shù)字化變革趨勢，積極探索區(qū)塊鏈等新興技術的落地應用，為實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供新思路。

1 區(qū)塊鏈技術概述

1.1 區(qū)塊鏈的基本概念

關于區(qū)塊鏈，目前還尚未形成行業(yè)公認的定義。筆者認為，區(qū)塊鏈是一種由各參與方基于共識機制，按照時間順序建立數(shù)字信任的、分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)庫技術。區(qū)塊鏈的核心價值在于其建立了去中心化、去信任化、自動運行的智能系統(tǒng)，從而有潛力構(gòu)建價值自由傳輸?shù)幕ヂ?lián)網(wǎng)絡，顛覆現(xiàn)行商業(yè)模式和運行規(guī)則。

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一種具有普適性的底層數(shù)據(jù)庫框架技術，如近年來熱門的比特幣、以太幣、狗狗幣等，正是區(qū)塊鏈技術的應用。一般來說，一個完整的區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成[1]。區(qū)塊鏈按開放程度的不同，分為公有鏈、私有鏈、聯(lián)盟鏈三大類[2]。公有鏈是完全開放的，任何人都可以自由、公開、透明地讀取數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈，如比特幣、以太坊等。私有鏈是非公開的，系統(tǒng)根據(jù)用戶需求有選擇性地開放讀取權限。聯(lián)盟鏈本質(zhì)上也屬于私有鏈，但是由多個機構(gòu)共同參與管理。

1.2 區(qū)塊鏈的技術創(chuàng)新性

區(qū)塊鏈技術面世以來，被認為是繼蒸汽機、電力、信息、互聯(lián)網(wǎng)科技之后第5個有潛力引發(fā)顛覆性革命的核心技術。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術相比，區(qū)塊鏈的顛覆性潛力，主要體現(xiàn)在以下幾個核心技術特點。

一是去中心化。區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的處理過程是基于分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開展的，各個數(shù)據(jù)結(jié)點擁有同等權利義務，共同構(gòu)建維護整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)，形成去中心化的可信任的分布式系統(tǒng)，從而能夠解決傳統(tǒng)的中心化機構(gòu)系統(tǒng)普遍存在的高成本、低效率和數(shù)據(jù)存儲不安全等問題。

二是共識機制。區(qū)塊鏈去中心化特性淘汰了傳統(tǒng)系統(tǒng)中用來審批結(jié)算交易的中心化管理員角色，在各個節(jié)點之間引入共識機制，通過計算機編程等技術手段自動實現(xiàn)信任關系，對入鏈數(shù)據(jù)自動驗證。

三是智能合約[3]。本質(zhì)上，智能合約是運行在區(qū)塊鏈上的計算機程序，是以計算機語言而非法律語言記錄、所有節(jié)點共同接受的可編輯自動執(zhí)行通用協(xié)議，能夠幫助用戶在網(wǎng)絡上以透明、無沖突的方式，便捷、低成本地傳遞價值，同時避免中間商的服務。

四是時間戳技術。區(qū)塊鏈采用帶有時間戳的鏈式區(qū)塊結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)增加了時間維度，使得區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)具有極強的可驗證性和可追溯性，有助于打造不可偽造、不可篡改的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫。

2 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 金融機構(gòu)在區(qū)塊鏈布局中一馬當先

隨著2017年比特幣的爆炸式增長，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，并已形成了具有一定影響力的產(chǎn)業(yè)鏈條，開始從“區(qū)塊鏈探索”轉(zhuǎn)向開拓實際業(yè)務應用。目前區(qū)塊鏈的主要應用場景仍以金融領域為主，業(yè)務涵蓋數(shù)字貨幣、跨境支付、供應鏈金融、貿(mào)易融資、電子票據(jù)、資產(chǎn)證券化業(yè)務等。其他行業(yè)，如技術、媒體、電信、生命科學、醫(yī)療保健和政府公共領域等也開始尋找能帶來投資回報的區(qū)塊鏈應用場景。

2021年，福布斯發(fā)布了全球區(qū)塊鏈50強榜單[4]，這是其連續(xù)第3年對全球公司區(qū)塊鏈業(yè)務發(fā)展進行評價。從入圍公司看，金融、科技、互聯(lián)網(wǎng)公司始終占據(jù)主導地位，摩根大通、匯豐銀行、芝加哥商品交易所、Visa等金融機構(gòu)，以及三星、微軟、IBM等大型科技企業(yè)都在50強之列。傳統(tǒng)生產(chǎn)制造行業(yè)的公司也在加大嘗試力度，特別是以 Equinor、沙特阿美為代表的傳統(tǒng)油氣公司首次入圍區(qū)塊鏈50強，這也標志著區(qū)塊鏈技術在油氣行業(yè)中的探索應用正在逐漸加深。分國別看，2021年中國有7家公司入圍，其中，百度、騰訊、中國建設銀行連續(xù)兩年入圍，螞蟻集團成為中國唯一一家連續(xù)3年上榜的公司。

2.2 中國企業(yè)區(qū)塊鏈專利技術儲備領先

目前，我國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)環(huán)境逐漸升級，應用牽引力度逐漸加大，國內(nèi)區(qū)塊鏈的核心技術以及創(chuàng)新能力不斷提升，并已取得許多成果。

知識產(chǎn)權研究機構(gòu)IPRdaily與incopat聯(lián)合發(fā)布2021年全球企業(yè)區(qū)塊鏈授權發(fā)明專利排行榜[5]，在榜單前10名中，中國公司占據(jù)7個席位，走在區(qū)塊鏈專利技術儲備的世界前列。其中，螞蟻集團區(qū)塊鏈授權專利排名全球第一，超過第二至第五名的總和（見表1）。這反映出中國企業(yè)正在積極加大區(qū)塊鏈技術研發(fā)和專利儲備。

表1 2021年全球企業(yè)區(qū)塊鏈授權專利數(shù)排行

從專利技術領域來看，國內(nèi)區(qū)塊鏈研究熱點主要集中在金融支付、數(shù)字認證及保密等領域。

3 國際油氣公司對區(qū)塊鏈技術的探索與實踐

區(qū)塊鏈技術呈現(xiàn)出多種金融特性，有助于降低以油氣產(chǎn)品為代表的大宗商品交易成本、提高交易效率，這也正在引起油氣公司的高度重視和密切關注。據(jù)德勤公司調(diào)查報告顯示，目前有55%的油氣公司認為區(qū)塊鏈技術有助于企業(yè)保持競爭優(yōu)勢，45%認為區(qū)塊鏈具有成為突破性技術的潛力?？傮w來說，油氣公司對區(qū)塊鏈技術的探索和實踐主要有3個方面。

3.1 原油貿(mào)易領域降本增效

石油、天然氣及其制品的貿(mào)易量巨大，如果貿(mào)易成本和效率能得以改善，將產(chǎn)生巨大效益。2017年，殼牌、BP、中化集團等能源化工公司率先開展了原油進出口貿(mào)易領域的區(qū)塊鏈應用試點，在跨境貿(mào)易各關鍵環(huán)節(jié)引入?yún)^(qū)塊鏈技術，提高了合同執(zhí)行、檢驗、貨物通關、結(jié)算和貨物交付等各個環(huán)節(jié)效率，降低了交易風險。2018年，殼牌、BP和Equinor等石油公司與銀行和貿(mào)易公司聯(lián)合推出能源大宗商品交易后處理平臺Vakt。該平臺采用區(qū)塊鏈技術，使能源交易數(shù)據(jù)的質(zhì)量和安全性大幅提高，同時智能合約技術的運用消除了對賬和紙質(zhì)流程，顯著提高了交易處理速度和效率。近年來，得益于區(qū)塊鏈技術的支持，Vakt平臺的發(fā)展迅速，沙特阿美、道達爾、雪佛龍和印度信誠等大型能源公司相繼加入。

3.2 降低現(xiàn)場運營管理成本

區(qū)塊鏈的另一個應用主要體現(xiàn)在降低現(xiàn)場運營和管理成本上。2019年，?？松梨凇づ?、雪佛龍、康菲、Equinor、赫斯、先鋒自然資源和雷普索爾8家大型能源公司在美國合作成立了第一個行業(yè)區(qū)塊鏈聯(lián)盟——OOC石油與天然氣區(qū)塊鏈，通過在勘探、金融、IT等領域中部署區(qū)塊鏈技術，以降低現(xiàn)場運營管理成本，減少支付糾紛和潛在詐騙。目前該區(qū)塊鏈已在美國北達科他州的巴肯頁巖區(qū)進行試點。據(jù)測算，經(jīng)過區(qū)塊鏈技術加持，該項目每年可為在頁巖區(qū)運營的油氣企業(yè)節(jié)省約37億美元的運營管理成本。

3.3 提升供應鏈管理效率

據(jù)統(tǒng)計，石油企業(yè)近一半支出是用于采購和購買服務。利用區(qū)塊鏈技術管理供應鏈，有助于提升供應鏈管理的效率，從而產(chǎn)生巨大效益。以加拿大能源公司Petroteq Energy為例，2017年，成立PetroBlog子公司開發(fā)區(qū)塊鏈應用，以提升油氣供應鏈系統(tǒng)，增強市場透明度，減小地緣政治、市場波動等對石油企業(yè)的影響。目前，墨西哥石油公司、阿塞拜疆國家石油公司也已先后加入了上述區(qū)塊鏈共同體。

4 國內(nèi)油氣行業(yè)區(qū)塊鏈技術應用建議

區(qū)塊鏈技術在油氣行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，從勘探開發(fā)到跨國貿(mào)易，再到追蹤碳足跡，區(qū)塊鏈技術在降本增效提質(zhì)方面正發(fā)揮越來越多的作用。據(jù)Global Market Insights公司預測，能源行業(yè)中區(qū)塊鏈技術的價值有望從2019年的4億美元增至2025年的30億美元。近年來，國內(nèi)油氣公司紛紛順應數(shù)字化轉(zhuǎn)型大勢，大力發(fā)展信息化、數(shù)字化、智能化建設，已取得了顯著成效，在此基礎上油氣行業(yè)可以結(jié)合區(qū)塊鏈技術特點，以提高運營效率、降低管理成本、提升監(jiān)管水平為出發(fā)點，重點選取有應用前景的業(yè)務領域，積極開展區(qū)塊鏈技術的應用試點。

4.1 提升油氣勘探生產(chǎn)的風險控制能力

區(qū)塊鏈技術可以與物聯(lián)網(wǎng)技術、鉆井技術標準與作業(yè)規(guī)程相結(jié)合，構(gòu)建油氣勘探生產(chǎn)過程中的多級風險控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對油氣鉆井作業(yè)的實時監(jiān)控和遠程管理。同時，在油氣勘探生產(chǎn)過程中，還可以充分利用區(qū)塊鏈各節(jié)點的富余計算能力提高數(shù)據(jù)分析的時效性、可靠性和穩(wěn)定性。

因此，國內(nèi)油氣企業(yè)可以搭建基于區(qū)塊鏈技術的風險監(jiān)管平臺，提高油氣勘探、開采等各環(huán)節(jié)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和作業(yè)信息記錄的準確性和實時性，顯著提高數(shù)據(jù)的安全性、現(xiàn)場監(jiān)管的有效性、生產(chǎn)風險的可控性，優(yōu)化施工流程和監(jiān)管措施，為油氣領域安全高效生產(chǎn)和降本增效提供數(shù)字化、智能化保障。

4.2 開展跨境貿(mào)易平臺建設

油氣行業(yè)進出口貿(mào)易業(yè)務眾多（如原油、成品油、石化產(chǎn)品等），傳統(tǒng)貿(mào)易模式中交易流程長、清算環(huán)節(jié)多、交易周期久、金融風險高、占用資金多等問題長期存在。區(qū)塊鏈技術的開發(fā)應用可以實現(xiàn)交易即清算功能，從而大幅提高貿(mào)易效率，降低貿(mào)易成本和風險。

企業(yè)可以開發(fā)建設基于區(qū)塊鏈技術的跨境貿(mào)易平臺，交易各方共享一套可信、互認的賬本，所有交易清結(jié)算記錄全部在鏈可查，安全透明、不可篡改、可追溯，極大提升對賬準確度和效率。通過搭載智能合約，可以實現(xiàn)自動執(zhí)行的交易清結(jié)算，從而實現(xiàn)交易即清算，降低對賬人員成本和差錯率，提高清算效率。具體來看，在采購端，使用區(qū)塊鏈技術可降低采購成本，提高進口效率，縮短生產(chǎn)周期；在銷售端，可以提升銷售效率，增加出口利潤率，延伸海外出口布局。

此外，中國石油、中國石化、中國海油都開設有金融業(yè)務，可以通過區(qū)塊鏈技術在建設跨境貿(mào)易平臺的過程中開發(fā)新型金融產(chǎn)品，如跨境應收賬款融資等，拓展金融業(yè)務境外利潤空間，并提升海外客戶黏性。

4.3 提升供應鏈管理

相較于傳統(tǒng)供應鏈管理，區(qū)塊鏈技術的應用使得參與者的所有信息更加透明、真實、準確，供應鏈中的產(chǎn)品，從原材料采購、生產(chǎn)到最終銷售信息都能夠被準確、實時追蹤[6]。因此，區(qū)塊鏈技術在提高整體供應鏈管理運營效率、防止非法商業(yè)行為、提高供應鏈可持續(xù)性表現(xiàn)、分析解讀市場趨勢方面潛力顯著。

企業(yè)可以打造基于區(qū)塊鏈技術的物資交易平臺，實現(xiàn)物資交易全過程的實時信息追蹤，降低信息和結(jié)算成本，提高交易效率。企業(yè)還可以構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的電子貨運系統(tǒng)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術，使供應鏈各環(huán)節(jié)更加透明。還可在此基礎上進一步完善優(yōu)化倉儲或物流配置，節(jié)省大量成本，提高商品交易和運轉(zhuǎn)效率。

4.4 強化招投標管理

在傳統(tǒng)運營模式下，油氣行業(yè)工程招投標及管理上存在一系列問題，主要涉及基本程序、招投標政策及法律法規(guī)等問題，如無效中標、締約過失責任、不正當競爭等。區(qū)塊鏈技術去中心化、信息不可篡改等特點，能有效減少招標投標過程中虛假投標等問題的發(fā)生，從而提高招標結(jié)果的準確性和公正性，提升招投標管理效率，增強合同雙方互信。企業(yè)可以在現(xiàn)有招投標平臺基礎上搭建專屬私有鏈，提高管理效率，降低管理成本。

4.5 強化財務管理

在財務管理領域，以賬目管理為例，傳統(tǒng)對賬工作存在賬目數(shù)量大、類別繁瑣，人力、物力、財力投入量大等問題。而區(qū)塊鏈的分布式賬本技術由于其實時確認、數(shù)據(jù)不可篡改等特性，能夠大幅提高財務管理的運營效率。將區(qū)塊鏈技術與油氣企業(yè)財務共享服務模式融合，提高財務中后臺的運營效率，提升流程自動化程度，降低財務共享授權運營成本。同時，還可探索利用區(qū)塊鏈優(yōu)化審計業(yè)務流程，提高集團公司對企業(yè)財務信息的監(jiān)督水平，保障數(shù)據(jù)安全性、及時性和準確性，節(jié)省大量詢問和函證程序，提高審計效率，節(jié)約人力成本。

5 結(jié)語

目前區(qū)塊鏈雖然還處于初級發(fā)展階段，“殺手級”應用仍未出現(xiàn)，但不能低估其顛覆行業(yè)和商業(yè)模式的潛力。一旦條件成熟，區(qū)塊鏈技術必將迅速發(fā)展，進入經(jīng)濟、社會、生活的方方面面。對此，國內(nèi)油氣行業(yè)應從戰(zhàn)略高度做好區(qū)塊鏈技術的推廣開發(fā)，積極開展區(qū)塊鏈應用試點，同時做好基礎設施、網(wǎng)絡、技術、人才隊伍的儲備，迎接區(qū)塊鏈技術的成熟落地。