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全球电力行业区块链主要应用场景分析

涉及到具体项目,2019年12月MINDSMITН联合SKOLKOVO Energy Centre发布的报告《Блокчейн в электроэнергетике: ландшафтпроектов и инвесторов》显示,截至2019年,全球电力行业共启动了234个区块链项目,这些项目主要分布在美国(占项目总数的21.4%)、德国(9.4%)、英国(6.4%)、澳大利亚(5.6%)和日本(5.6%),其中欧洲地区占到了项目总数的近一半,北美地区约占项目总数的四分之一。

上述234个区块链项目中,半数以上(58.5%)集中在能源交易平台、能源项目融资和绿色证书核发三个领域。这三个领域的区块链项目分别占到项目总数的32.5%、14.5%、11.5%(见图1)。其余项目的应用领域包括支付解决方案、数据管理、电动汽车充电设施、分布式能源平台等。国际可再生能源署也对电力行业近期的区块链项目进行了类似分类,确定了电力贸易、电网管理和系统运行、可再生能源项目融资、绿色证书管理等几大应用领域。本文将对区块链七大主要应用场景进行重点介绍。

资料来源:MINDSMITН,SKOLKOVO Energy Centre

图1 电力行业区块链项目应用分类

一、能源交易平台

区块链技术在能源电力行业最常见的应用场景就是P2P能源交易。区块链的P2P网络技术让能源交易网络转换成交易平台,在相同的能源生产和消费交易区间以过去市场技术无法达成的速度完成财务结清,将双边零售协议转变为多边交易生态系统,维持网络与消费者间的相关性。使用基于区块链的去中心化平台执行交易,可以大幅度降低交易成本,智能合约允许供应商和消费者通过创建各种参数实现销售自动化。随着技术进一步的应用,能源系统生产和交易的模式将发生极大变化。

案例:Enerchain平台

Enerchain是欧洲多家能源贸易公司采用区块链技术,在能源批发市场上创建点对点的交易平台。平台创建者将整个交易流程转移到区块链上,在Enerchain平台上,采用加密技术的交易机构匿名向去中心化订单簿发送订单,另一家交易机构可以查看该订单,整个流程点对点完成。如今该平台得到30多家欧洲能源贸易公司的支持,包括意大利ENEL和德国RWE在内的平台投资方此前进行了一系列的试点电力交易,不断降低成本。德国Vattenfall AB等多家公用事业公司、荷兰Tennet Holding BV等多家电网公司都在使用该平台。

二、能源项目融资

当前,绿色能源产业发展离不开资金和政策支持。随着可再生能源行业补贴逐渐减少,开发商竞争加剧,投资周期长、风险大的绿色能源项目面临融资难题。由于绿色能源交易市场中流动性有限,投融资门槛较高,普通投资者缺少准入机会,无法参与绿色能源的投资和交易。为解决这一投融资难题,出现了能源融资平台性质的区块链项目。

案例:WePower平台

WePower UAB建立的WePower是一个由区块链和智能合约支持的绿色能源融资交易平台。平台允许绿色能源生产商对其未来生产的能源发行通证,其中1个通证代表在未来的某个时间段产生(通常在连接到平台后的4~6个月)的1千瓦时绿色能源,并通过低于市场价格预先出售绿色能源来筹集资金,而能源购买者和投资者以低成本来购买能源。平台的建立既有助于降低融资成本,又能够提高项目效率。

三、核发可再生能源证书

可再生能源证书也称绿证,是指基于市场的、用于表示可再生能源发电的环境、社会和其他非电力属性(如可再生能源类型、可再生能源发电设施位置、项目铭牌容量、可再生能源排放率、追踪系统标志等)产权的正式法律文本。利用区块链技术可以对绿证中可再生能源属性进行溯源与跟踪,以确保数据的真实性、可靠性和安全性。

案例:基于区块链的绿证系统

为简化绿证核算流程,减少电量误差,IDEOCoLab、Nazdaq和物联网设备公司Filament合作开发了基于区块链、可以自动创建绿证的系统。以光伏发电为例,通过在光伏电池板上安装传感器来收集生产和存储电量的数据,可以准确计算出它所生产的能源量并及时传输数据给系统,系统再把相应的绿证自动核发给这些能源生产者让他们能够更加便捷的获得经济激励。系统给每1千瓦时清洁电力打上标签,节点在购得清洁电力时将会得到绿证,绿证上注明了电量的来源,方便溯源追查。

四、支付解决方案

除能源交易平台、能源项目融资和绿色证书核发这三大应用领域外,区块链常常作为支付解决方案应用于系统集成。MINDSMITН和SKOLKOVO Energy Centre 2019年的研究数据显示,非能源交易性质的、纯粹P2P支付功能的区块链项目占项目总数的9%。

案例:CareWallet支付

完全自动驾驶以及电动出行尤其需要车辆具备互联支付服务。德国采埃孚股份公司推出CareWallet是一项基于区块链技术设计的服务项目,由采埃孚与IBM、UBS合作完成,其中采埃孚提供车载及互联相关技术,IBM提供区块链技术,而UBS则提供金融相关的服务。这项电子钱包支付服务可以实时进行业务交易,无需中间流程或第三方参与,从而简化了制造商、供应商、服务提供商和客户之间的技术服务、数字贸易和无现金支付。CareWallet有以下几个主要功能:电动汽车充电费支付、过路费支付、停车费支付或网约车费用支付。这些支付功能助力无人驾驶汽车完成独立付费。

五、数据管理

数据管理项目涉及记录基于区块链技术的能源生产和使用、系统交易以及财产所有权和资产管理等信息。采用区块链技术的智能计量系统也属于此类项目。

案例:Pylon网络数据库

西班牙Pylon网络利用区块链技术建立起能源数据库(相关电力生产、消费等数据),提供创新的数据服务,解决能源价值链中各利益相关者之间的合作问题,鼓励所有利益相关者通过数字服务进行交流。任何消费者都可以通过区块链技术提供的额外安全保障,以简单易行的方式访问自己的能源数据。此外,数据库还为消费者提供了将其数据授权给第三方的服务,第三方也可以使用这些数据提供附加价值的后台服务。在能源利益相关者之间建立这样一个共享能源数据的数据库,有助于协调各种规模的能源资产所有者、零售商、系统运营商、市场促进者、能源服务公司之间的关系,促进电网平稳、经济运行。

六、电动汽车充电设施运营

充电设施数量不足、充电交易不透明、各家供电公司支付协议和支付方式不统一等因素制约着电动汽车的发展。在电动汽车领域,区块链有助于创建更大、更高效的电动汽车充电网络,协调充电站地图并简化能源支付流程。

案例:Share&Charge充电平台

为了破除公共充电基础设施的限制,激励私人充电站共享,增加充电桩使用率,德国RWE子公司Innogy通过其电子移动企业Share&Charge推出电动汽车充电站运营平台,该平台利用公共以太坊区块链作为交易层,将电动汽车车主和充电站连接起来。私人和商业充电站可以在Share&Charge平台上将充电桩进行共享出租,还可以设置充电价格、费率等信息。电动汽车车主能够使用平台上注册的任何充电站,包括住宅区的私人充电站。当电动汽车需要充电时,车主搜索附近的共享充电桩并查看相关电价信息。充电时,通过智能插座与共享充电桩进行连接,同时可以查看充电数据、交易记录等信息。无需第三方参与,通过智能合约即可在充电站自动完成充电和结算。

七、分布式能源平台

这一应用场景主要是指微电网和自备电源系统中的电源分布和供电管理项目。区块链技术可以同步电网服务实时价格与同步相量实时控制系统,以平衡微电网运行、分布式发电系统接入等,从而更加有效地控制电网运行,而智能合约则可以指导系统启动各种交易。根据预先定义的规则和条件,区块链平台对电力系统潮流进行自动管理,以平衡供需。例如,如果发电量高于需求,智能合约将直接存储剩余电量。同时,通过自动收集和记录来自各种仪表和传感器的数据,区块链技术还可以降低配电过程的复杂性。

案例:Eloncity系统

Eloncity是一个分布式清洁能源区块链项目,该项目采用分布式可再生能源供电+分布式智能储能设备的模式,在高效率储能系统基础上部署智能网络,为社区微型智能电网提供可再生能源电力的储能和输配平台。Eloncity通过兴建社区基础电力设施,逐步完成微型社区智能电网的组网和并网,建立去中心化的社区电力系统。在这个社区电力系统中,可再生能源的生产和消费结合在一起,多种能源资源和用户需求优化整合,资源利用得以优化。

未来能源行业的发、输、用、储以及金融交易等环节都将发生巨大变化。将新兴技术应用于电力行业是未来的发展趋势,区块链技术可以与人工智能、物联网等技术协同发力。据财经研究机构Fortune Business Insights发布的报告,随着绿色能源发展力度不断加大,预计到2026年底,全球能源公用事业的区块链市场规模将达到近16亿美元。

参考文献:

[1]IRENA.Blockchain- InnovationLandscapeBrief[R].2019.

[2]MINDSMITН,SKOLKOVOEnergyCentre.Блокчейнвэлектроэнергетике: ландшафтпроектовиинвесторов[R].2019.

[3]张子立,张晋宾,李云波.国际能源区块链典型项目应用及分析[J].华电技术,2020,42(08):75-82.

[4]区块链电力能源应用产业报告[R].

原文首发于《电力决策与舆情参考》2020年10月23日第41期

原标题:全球电力行业区块链主要应用场景分析

(全国新版新建电厂白皮书共计七本)

《中国火电行业拟在建白皮书》按照装机容量资料分为两种,第一种是单

台机组为300MW以上的大型火力发电工程项目(含300MW),第二种为单台机

组为300MW机组以下 的生物质发电、垃圾焚烧发电,天然气发电,分布式能

源站、余热发电、燃煤发电工程项目等。

《大唐集团火电项目白皮书》《华电集团火电项目白皮书》《华能集团火

电项目白皮书》《国电集团火电项目白皮书》《国家电力投资集团火电项目

白皮书》《地方电厂火电项目白皮书》《全国小机组发电项目白皮书》

(投运老电厂白皮书共计两本)

《全国五大电力老电厂名录》《全国地方老电厂名录》

拟在建资料中对每个工程项目的建设周期、机组大小、所在区域、投资金

额、进展阶段、项目内容、项目招标动态,等相关信息进行了详细描述。同

时,每个工程项目都有业主、设计院联系人、电话、地址等内容。

投运老电厂名录资料内容包含:电厂名称、详细地址、装机容量、投产日期

、重要科室负责人姓名、电话及部分手机号码等详细信息。

部分拟在建目录:

1. 大唐万宁2×400MW天然气发电项目

2. 大唐国际佛山热电冷联产项目(大唐国际高明燃气—蒸汽联合循环热电联产项目)

3. 大唐海口天然气发电工程2×460MW级新建项目

4. 大唐国际新余二期2×1000MW机组异地扩建工程(2×1000MW)

5. 大唐郓城630℃超超临界二次再热2×1000MW国家电力示范项目

6. 烟台市东南部天然气热电冷联产工程

7. 大唐新沂燃机2×400MW(F级)工程

8. 大唐南电二期2×655MW燃气轮机创新发展示范项目

9. 上海闵行发电厂燃气-蒸汽联合循环发电机组工程

10. 宜州4×400MW级燃气热电冷联产项目

11. 国电投廊坊燃气热电项目(2×400MW)

12. 永川松溉电厂“上大压小”2×350MW热电联产工程

13. 神华国华广西广投北海电厂2×1000MW级工程

14. 神华国能重庆发电厂环保迁建(2×660MW)工程

15. 神华国华清远2×1000MW电厂工程

16. 国宏普兰店热电厂“上大压小”2×350MW新建工程

17. 国电长源电力随州火电新建工程

18. 国电电力邯郸电厂退城进郊替代项目

19. 华能济宁热电厂2×350MW上大压小热电联产工程

20. 鄂尔多斯市北方联合电力长城电厂2×1000MW机组新建工程

21. 华能正宁电厂二期超超临界燃煤发电机组工程

22. 华能呼伦贝尔能源开发有限公司汇流河发电厂热电联产1×350MW+50MW

23. 华能石洞口电厂2×65万千瓦等容量煤电替代项目

24. 北方联合电力达拉特发电厂五期机组扩建工程(2×1000 MW)

25. 华能海口电厂五期2×660MW改扩建工程

26. 华能济宁电厂2×350MW超临界热电联产机组迁建工程

27. 华能东莞燃机热电有限责任公司发电厂(二期)工程

28. 华能彭州天然气热电联产2×9F工程

29. 华电平江电厂新建工程一期2×1000MW级超超临界机组工程

30. 山东华电章丘2×400MW级燃气蒸汽联合循环热电联产项目

31. 白音华金山坑口电厂二期工程2×600MW空冷超超临界发电机组项目

32. 广西华电合浦发电厂一期2×1000MW项目

33. 四川华电内江白马2×40万千瓦级重型调峰燃机项目

34. 安徽华电芜湖发电有限公司(二期)2×1000MW扩建4号工程

35. 华润仙桃2×660MW新建工程

36. 湖北华润宁武2×350MW低热值煤发电工程

37. 蒙能集团科右中发电厂2×660MW超超临界空冷机组项目

38. 珠江投资朱家坪电厂2×660MW超临界燃煤空冷机组工程

39. 深能广东河源电厂二期2×1000MW燃煤机组扩建工程

40. 华润沈阳浑南热电厂“上大压小”新建工程

41. 内蒙古汇能煤电集团2×660MW长滩燃煤发电工程

42. 中兴电力蓬莱2×1000MW超超临界燃煤发电项目

43. 东莞市中堂燃气热电联产项目

44. 【暂缓】山东鲁西发电有限公司2×600MW煤炭地下气化发电工程

45. 华盛江泉集团热电联产上大压小(2×350MW)工程项目

46. 京科科右中热电厂扩建工程1×350MW热电联产项目

47. 中海油阜宁2×400MW级燃机热电联产项目

48. 聊城祥光2×66万千瓦热电联产项目

49. 陕西延长石油富县2×1000MW电厂

50. 榆林杨伙盘2×660MW煤电一体化项目

51. 威赫电厂(2×660MW)CFB超超临界机组工程(一期)

52. 东莞市中堂燃气热电联产项目二期2×460MW工程

53. 内蒙古京能集宁二期扩建2×660MW热电联产工程

54. 内蒙古能源发电投资集团有限公司金山热电厂2×66万千瓦扩建工程

55. 淮南矿业集团潘集电厂一期2×660MW燃煤机组工程

56. 陕西府谷清水川煤电一体化项目电厂三期工程

57. 内蒙古旗下营和益发电厂2×350MW自备电项目

58. 黄陵矿业集团有限责任公司店头电厂2×660MW燃煤电厂项目

59. 汕特燃机电厂天然气热电冷联产项目

60. 京能查干淖尔电厂一期2×660MW项目

61. 重庆南桐低热值煤发电新建项目

62. 陕西韩城矿务局低热值煤热电工程2×350MW

63. 华润鞍山2×350MW热电联产机组新建工程

64. 华润宁武二期2×1100MW燃煤发电项目

65. 华润电力义马煤化2×350MW+3×25MW热电联产项目

66. 忻州市北辛窑发电厂(一期)2×1000兆瓦火电项目

1. 大唐万宁2×400MW天然气发电项目

2. 大唐国际佛山热电冷联产项目(大唐国际高明燃气—蒸汽联合循环热电联产项目)

3. 大唐海口天然气发电工程2×460MW级新建项目

4. 大唐国际新余二期2×1000MW机组异地扩建工程(2×1000MW)

5. 大唐郓城630℃超超临界二次再热2×1000MW国家电力示范项目

6. 烟台市东南部天然气热电冷联产工程

7. 大唐新沂燃机2×400MW(F级)工程

8. 大唐南电二期2×655MW燃气轮机创新发展示范项目

9. 上海闵行发电厂燃气-蒸汽联合循环发电机组工程

10. 宜州4×400MW级燃气热电冷联产项目

11. 国电投廊坊燃气热电项目(2×400MW)

12. 永川松溉电厂“上大压小”2×350MW热电联产工程

13. 神华国华广西广投北海电厂2×1000MW级工程

14. 神华国能重庆发电厂环保迁建(2×660MW)工程

15. 神华国华清远2×1000MW电厂工程

16. 国宏普兰店热电厂“上大压小”2×350MW新建工程

17. 国电长源电力随州火电新建工程

18. 国电电力邯郸电厂退城进郊替代项目

19. 华能济宁热电厂2×350MW上大压小热电联产工程

20. 鄂尔多斯市北方联合电力长城电厂2×1000MW机组新建工程

21. 华能正宁电厂二期超超临界燃煤发电机组工程

22. 华能呼伦贝尔能源开发有限公司汇流河发电厂热电联产1×350MW+50MW

23. 华能石洞口电厂2×65万千瓦等容量煤电替代项目

24. 北方联合电力达拉特发电厂五期机组扩建工程(2×1000 MW)

25. 华能海口电厂五期2×660MW改扩建工程

26. 华能济宁电厂2×350MW超临界热电联产机组迁建工程

27. 华能东莞燃机热电有限责任公司发电厂(二期)工程

28. 华能彭州天然气热电联产2×9F工程

29. 华电平江电厂新建工程一期2×1000MW级超超临界机组工程

30. 山东华电章丘2×400MW级燃气蒸汽联合循环热电联产项目

31. 白音华金山坑口电厂二期工程2×600MW空冷超超临界发电机组项目

32. 广西华电合浦发电厂一期2×1000MW项目

33. 四川华电内江白马2×40万千瓦级重型调峰燃机项目

34. 安徽华电芜湖发电有限公司(二期)2×1000MW扩建4号工程

35. 华润仙桃2×660MW新建工程

36. 湖北华润宁武2×350MW低热值煤发电工程

37. 蒙能集团科右中发电厂2×660MW超超临界空冷机组项目

38. 珠江投资朱家坪电厂2×660MW超临界燃煤空冷机组工程

39. 深能广东河源电厂二期2×1000MW燃煤机组扩建工程

40. 华润沈阳浑南热电厂“上大压小”新建工程

41. 内蒙古汇能煤电集团2×660MW长滩燃煤发电工程

42. 中兴电力蓬莱2×1000MW超超临界燃煤发电项目

43. 东莞市中堂燃气热电联产项目

44. 【暂缓】山东鲁西发电有限公司2×600MW煤炭地下气化发电工程

45. 华盛江泉集团热电联产上大压小(2×350MW)工程项目

46. 京科科右中热电厂扩建工程1×350MW热电联产项目

47. 中海油阜宁2×400MW级燃机热电联产项目

48. 聊城祥光2×66万千瓦热电联产项目

49. 陕西延长石油富县2×1000MW电厂

50. 榆林杨伙盘2×660MW煤电一体化项目

51. 威赫电厂(2×660MW)CFB超超临界机组工程(一期)

52. 东莞市中堂燃气热电联产项目二期2×460MW工程

53. 内蒙古京能集宁二期扩建2×660MW热电联产工程

54. 内蒙古能源发电投资集团有限公司金山热电厂2×66万千瓦扩建工程

55. 淮南矿业集团潘集电厂一期2×660MW燃煤机组工程

56. 陕西府谷清水川煤电一体化项目电厂三期工程

57. 内蒙古旗下营和益发电厂2×350MW自备电项目

58. 黄陵矿业集团有限责任公司店头电厂2×660MW燃煤电厂项目

59. 汕特燃机电厂天然气热电冷联产项目

60. 京能查干淖尔电厂一期2×660MW项目

61. 重庆南桐低热值煤发电新建项目

62. 陕西韩城矿务局低热值煤热电工程2×350MW

63. 华润鞍山2×350MW热电联产机组新建工程

64. 华润宁武二期2×1100MW燃煤发电项目

65. 华润电力义马煤化2×350MW+3×25MW热电联产项目

66. 忻州市北辛窑发电厂(一期)2×1000兆瓦火电项目

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