隨著區塊鏈的應用逐步普及，這個變化緩慢的傳統市場正在迎來新的發展機會。在這一場變革中，從傳統能源巨頭到科技公司，再到新興創業公司，都沒有缺位。
據估算，目前約有1億-3億美元資金投資到能源領域的100多個區塊鏈應用中。
能源領域區塊鏈應用項目及投資者
大型技術公司正在引領區塊鏈能源應用的發展。
例如，西門子投資了區塊鏈開發公司;IBM則建立了專門的區塊鏈實驗室，并為各領域開發相關的應用程序。在中國，IBM利用區塊鏈技術，通過碳資產交易平臺追蹤碳排放大戶;在歐洲，IBM與供電系統運營商Tennet(TSO)合作，以平衡高壓電網的供需。
要解決能源行業的問題，各類型機構的跨界合作不可或缺。
例如，能源網絡基金會(Energy Web Foundation，EWF)是一個為區塊鏈開發能源產業標準的聯合體。該基金會由殼牌、Equinor(前身為Statoil)和日本TEPCO等公司，以及十幾家能源區塊鏈初創公司組成，其目標是支持可互操作的應用程序，并可以簡化其他能源公司向區塊鏈過渡的過程。
那么，區塊鏈在能源行業到底能解決什么問題，在哪些領域具有最好的應用前景?在這些領域，又有哪些典型的應用案例?
最近，研究機構Energy Futures Initiative發布了報告《有前途的區塊鏈能源應用：將信號從噪聲中分離》，對這些問題做了詳盡的分析。
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該報告認為，面對當前魚龍混雜的能源區塊鏈應用，找出那些真正有價值的項目非常重要。該報告使用兩個標準來甄別出有前途的區塊鏈能源應用：
該應用是否使區塊鏈的核心效益與能源部門的新興問題充分保持一致?
區塊鏈是否用于支持業務功能生態系統，而不是單一用途?
報告評估了區塊鏈在五個領域的應用：分布式能源、電動汽車、能源交易平臺、碳追蹤和注冊、新興市場的能源交易。
總體而言，區塊鏈的核心功能正好能夠呼應能源行業日益產生的新挑戰，通過相互的融合來促進能源行業的可持續發展。
1.分布式能源
分布式能源可以增加電網靈活性，降低運營成本，提高可靠性。據北美電力可靠性公司(NERC)介紹，分布式能源正在緩慢改變配電系統與大容量電力系統的相互作用，這些變化可以改變電力傳輸和電網運營商對各種運行條件的響應。
區塊鏈可以將可再生能源和其他分布式能源添加到電力系統中，提高分布式能源的可視化和控制性，以滿足日益復雜的電網運營需求。
智能合約允許供應商和消費者能夠通過創建基于價格、時間、地點和允許的能源類型等參數實現銷售自動化。理論上，這些先進的應用程序和電網設計可以創建更加優化的供需平衡。
目前，荷蘭電力公司TenneT正與IBM合作利用區塊鏈改善分布式能源性能的試點項目。該項目允許電動汽車車主將家庭光伏系統產生的多余電力出售給電網，以平衡電網的能源需求。
2.電動汽車
據國際能源署(IEA)最新發布的《2018全球電動汽車展望》報告顯示，截止到2017年，全球道路上行駛的電動汽車總量(包括純電動汽車和和插電式混合動力汽車)超過300萬輛。
在未來，電動汽車的持續增長在很大程度上將取決于成本降低、汽車性能提高、更快的充電速度，以及充電基礎設施的可用性、速度、易用性和成本。
目前全球約有168萬套私人充電設備，且絕大多數充電器在每天的大部分時間內都處于閑置狀態。
通過區塊鏈的使用，能夠為私人充電設備的車主提供補貼激勵，讓它們可以共享給公眾使用，車主可以自己設定充電價格，使用區塊鏈來處理所有計費、支付和身份驗證問題。
區塊鏈在電動汽車充電網絡中的應用
目前，ZF、UBS、Innogy和IBM正在開發區塊鏈平臺，該平臺可自動化和集成一系列移動服務，包括電動汽車充電、計費、停車費、高速公路收費和汽車共享服務費等。
此外，區塊鏈收集的數據可以幫助公共事業和運營商管理與電動汽車增長相關的電能質量和系統充足性問題，還可以與智能電表進行交互，增強其在管理與充電器速率、位置和使用數據等方面的作用。
3.能源交易
數字化貫穿整個能源價值鏈，能夠幫助企業實現前所未有的效率，同時降低交易成本和風險。越來越多的能源和商品貿易公司依賴于利用大數據分析和云服務來優化其流程。
即使這些企業已投入數百萬美元來自動化某些流程以降低成本、管理風險并增加利潤，但交易流程仍然嚴重依賴于人工交換貨物、企業之間的多重交互以及第三方中介機構來完成交易。
典型的能源供應鏈需要進行多次文件傳輸
基于區塊鏈的平臺則可以幫助整合當前的市場參與者并激勵新的參與者。通過區塊鏈上的智能合約，可以將電動汽車在內的很多能源類型作為供應來源，或積極響應相關的交易與付款功能。
基于區塊鏈的能源平衡可以更好地整合市場參與者
區塊鏈的核心優勢與能源交易，以及與能源領域數字化相關的許多變化非常吻合，可以實時地分析大數據，從而更好地為交易策略和定價決策提供信息。
例如，區塊鏈可用于優化石油和精煉產品、天然氣和液化天然氣以及電力的整個交易生命周期，從價格發現和交易到后臺管理結算和支付。這樣降低了勞動力成本，更快速的結算也降低了資金成本，而從多個流程轉移到單個流程還可以進一步削減技術成本。
除了簡化公司內部的管理外，區塊鏈還可以實現公司之間共享交易成本。
2017年初，ING、法國興業銀行和全球商品交易集團Mercuria共同開發并測試了一個區塊鏈項目。該項目通過將石油供應商、銷售方、貿易商、銀行、海關等環節都納入區塊鏈，降低了文本工作成本，以及和欺詐、數據驗證相關的風險，并將銀行處理時間從平均3小時降低至25分鐘。
4.碳跟蹤與注冊
減少溫室氣體排放是全球各國的統一目標。但碳排放的每項技術和政策途徑都依賴于在全球市場中準確測量和記錄碳含量的方法。然而，這些方法的透明度有限，標準不連貫，監管制度不統一，信任問題也很嚴重。
區塊鏈的核心能力與圍繞開發、部署和管理排放跟蹤與交易系統的諸多挑戰保持一致。作為交易數據的可信存儲庫，區塊鏈可用于簡化交易，加強驗證過程，并消除對昂貴的集中管理的需求。
區塊鏈在碳跟蹤方面的簡化流程示例
區塊鏈用于碳跟蹤與注冊的另一個好處是有機會創建不可更改且透明的市場數據記錄。這可以為“巴黎協定”等措施提供問責機制。
區塊鏈可以為全球的碳庫存和注冊管理機構提供清晰度，可信度和互操作性，有助于在碳捕捉、利用和儲存活動等方面跟蹤碳排放。
美國區塊鏈初創公司Nori正在尋求促進碳排放市場優化，將區塊鏈作為被捕捉的二氧化碳的驗證方法，并促進供應商和買方之間的交易。
5.新興市場的能源交易
對于亞非新興市場，為經濟和能源部門的發展創造可持續路徑至關重要。許多新興經濟體缺乏建立和維持強大的傳統能源市場的能力。
這些市場可以通過釋放規模經濟(降低價格和獲得更多客戶)，確保對系統的長期投資以及提高運營可靠性來使客戶受益。
區塊鏈可以創建一個可信系統來處理能源交易，包括計費和結算。對于農村地區，區塊鏈可以管理能源信息的生成和使用，可以監控和清除事務，而無需第三方機構來控制智能儀表和驗證數據，從而極大地提高市場參與者的易用性，同時提高信任度并創造價格套利機會。
能源市場示例：印度使用區塊鏈進行微電網管理
區塊鏈還可以增加投資者對能源市場的信心。一些初創公司正在測試基于區塊鏈的能源交易平臺，以降低交易成本并增加投資者對信息的確定性。
例如，WePower是一個基于區塊鏈的綠色能源交易平臺,通過發行自己的能源“代幣”來幫助可再生能源生產商籌集資金，并簡化跨境交易
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