美國著名學者傑里米!裡夫金在其著作《第三次工業 革 命》 一書中首先提出了“能 源 互 聯 網” ( Energy Internet) 的概念和願景，在國內外引起了廣泛關注。文獻［2］給出了能源網際網路的初步定義: 能源網際網路是以電力系統為核心，以網際網路及其他前沿資訊科技為基礎，以分散式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網路、交通網路等其他系統緊密耦合而形成的閉環執行的複雜多網流系統。能源網際網路將改變傳統的電、熱、冷、氣等能源“平行流動”的狀況，實現在生產、輸送、儲存、消費等各個環節的耦合，使得不同形式能源在諸多環節可相互轉化，實現多流網路的協同執行。能源網際網路不僅可在工業系統中應用，也可在居民區甚至家庭內實施。到目前為止，對能源網際網路的研究總體上尚處於理論研究和架構設計層面，真正執行的能源網際網路尚很鮮見。能源網際網路可實現能量與資訊的高效傳遞，但能源行業的價值鏈並沒有打通，源、網、荷、儲等多個環節還未能深度融合，各個環節之間的交易存在廣泛的摩擦。隨著能源網際網路中的分散式電源、儲能、電動汽車、電轉氣等裝置的快速發展，能源消費者可能同時成為生產者，參與者的身份逐漸多元化。能源網際網路因參與主體多，系統複雜性強，以及身份的模糊性、資源的多樣性及分佈性等特性，導致能量流、資訊流、資金流的流向複雜，在能量流動和價值流動過程中交易管理等成本大大增加。以電力市場環境下的電力排程為例，排程中心一直被人詬病採用的排程方式不公平、不透明; 事實上，即使排程是公平的，外界也不會相信，這種信任問題是中心化排程方式所導致的。如何適當監督排程機構並要求其披露相關資訊給市場參與者，以便讓參與者信任排程中心，是一個相當困難的問題。能源網際網路可以實現能量與資訊的高效傳遞，但參與主體之間存在的信任問題會給交易帶來很高的附加成本。區塊鏈基於密碼學原理解決交易過程的所有權確認問題，保證交易系統對價值交換活動的記錄、傳輸、儲存結果都是可信的。區塊鏈記錄的資訊一旦生成將永久記錄，且無法篡改。區塊鏈被認為是繼大型計算機、個人電腦、網際網路、移動/社交網路之後計算正規化的第 5 次顛覆式創新，是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行貨幣信用之後的第 4 個里程碑。區塊鏈目前主要應用於金融業，不過國內外已開始研究“區塊鏈 + 能源”並取得了初步成果，尚處於概念證明階段或前期研究，沒有商業化應用報道。Grid Singularity 公司開發了能源支付捐贈平臺，捐助者可將錢直接傳送到比特幣驅動的預付費電錶，無須透過中介組織，保證捐贈款不會被挪用。能源公司 LO3 和 區 塊 鏈 公 司 ConsenSys 一 起 開 展 了TransActive Grid 專案，驗證了基於區塊鏈技術的分散式 P2P 能源交易可成功將居民家中太陽能板產生的過剩電能賣給鄰居。目前，西門子公司的 next47部門也加入了 TransActive Grid 專案。德國 ＲWE 與區塊鏈公司 Slock． it 合作研發出基於區塊鏈技術的電動汽車支付系統 Block Charge，使用者直接與機器，而非與人或公司簽訂合同。美國的 Filament 公司計劃在澳洲利用區塊鏈技術和物聯網技術，透過在電線杆上裝設的感測裝置，將其資料透過區塊鏈傳輸出去，以及時報告停電隱患。在物聯網中，Filament 採用無線感測器元件，使

各個智慧裝置進行獨立溝通和互動。同時，這些智慧裝置還能進行價值交換，包括比特幣、資料和網路介面在內的多種內容都能進行交換。另外，裝置間的交易是由智慧合約直接管理的，因此是自動執行的。美國的 IDEO CoLab 採用區塊鏈技術和物聯網設計了基於區塊鏈技術的太陽能電池板裝置，利用 Filament的介面直接與納斯達克平臺聯絡，在追蹤記錄發電量的同時自動形成可再生能源證書/補貼( ＲECs) 。這可以激勵可再生能源市場的發展，並保證 ＲECs 市場的透明性。國網浙江省電力公司電力科學研究院承擔了國家電網公司第一個區塊鏈科技專案，是國內最早將區塊鏈應用於能源網際網路的科研機構。萬向區塊鏈實驗室將投資 2 000 億元在杭州建設新聚能城，在雲端使用區塊鏈技術，來重構“數字化城市”，建設集物聯網、網際網路、車聯網於一體，以研發、孵化、轉化、生產、運營為生命全週期，以智慧生活、智慧交通、智慧服務為內容的萬物互聯互通的智慧城市。能源區塊鏈實驗室將建成能源區塊鏈主鏈，發行以 核 證 碳 減 排 量 ( Chinese certified emission reduction，CCEＲ) 為基礎資產的數字資產即碳票，並以碳票為應用結算單位。介紹了碳排放權認證、資訊物理系統安全、虛擬發電資源交易以及多能源系統協同等應用場景。區塊鏈技術在金融等行業已有較多應用，且有些已經商業化。本節對區塊鏈技術在能源領域的應用進行展望當市場收益隨著經濟向好逐漸增加時股市就會上漲同時人們會根據現有的趨勢抱有對未來更好的預期繼續增加投資熱情，隨著經濟週期的高漲過程投資熱情同樣高漲，任何東西，只要需求增加價格就會上漲表現出來的往往是股票價價格在經濟復甦和上行過程中高於市場收益所得到的理性價格。P2P 電力交易TransActive Grid 專案考慮鄰近電力公司之間的電力交易，把電力當作普通商品來處理，未考慮網路安全約束。在 P2P 電力交易中考慮安全約束，並進行阻塞管理; 不過，該文認為在缺乏中心化機構管理的情形下，電力市場交易主體之間存在信任問題。事實上，區塊鏈的主要特徵就是提供了信任機制，如果講在區塊鏈上進行交易存在信任問題，那隻能說明區塊鏈設計得不夠合理。另外，該文提出的弱中心化機構和傳統的中心化機構的主要區別在於

能夠更好地保護使用者隱私，不過該文所述的弱中心化交易機構需要設定進入門檻，從而就需要一個身份認證中心，這樣的身份認證中心仍然面對隱私洩露風險。因此，從隱私和安全校核的角度來看，採用區塊鏈技術開發電力交易平臺未必合適。P2P 電力交易的思路擯棄了交易中心模式，筆者認為在 P2P 交易框架下如要考慮安全校核，交易就必須程式化且軟體程式碼公開，這樣才符合區塊鏈的思想。P2P 電力交易的理想應用場景為含有分散式電源和/或儲能等有供用雙方且可以形成自治的微網環境。考慮到電力系統的安全性要求，主網的電力交易不適於採用 P2P 交易模式。電動汽車充電樁電動汽車充電樁的運營商數量眾多，通常每個運營商都建立了自己的支付平臺; 各充電設施建設機構出於運營考慮，發行不同的充電卡，並可能採用不同的收費標準，這給電動汽車使用者帶來很大不便。由於區塊鏈是去中心的、可信任的，採用區塊鏈技術建立統一的充電樁底層支付平臺更容易為公眾所接受。在電動汽車與電力系統的互動領域，尚存在私人充電樁難以實現共享、電動汽車 V2G 尚缺乏激勵機制、動力電池梯級利用無法保證電芯質量等眾多問題。採用區塊鏈技術有望解決這些問題。例如，可採用基於智慧合約和分散式總賬的充電樁按時租賃、基於虛擬貨幣激勵機制的電動汽車 V2G 自動響應、基於區塊鏈的電池電芯生命週期資料的儲存和認證等。物理資訊保安電力資訊系統一般是孤立系統，通常認為其受網路攻擊的可能性不大。在 2010 年，人們發現了有史以來第一個專門針對工業控制系統的計算機病毒Stuxnet，其通常首先透過受感染的 USB 等裝置滲透計算機網路，這樣與外部網路相互隔離的企業內部網路也可能受到 Stuxnet 的攻擊。2015 年底，由於電力資訊系統遭駭客攻擊，導致烏克蘭發生了大規模停電。可見，能源系統防禦惡意網路攻擊的能力有待加強。如果無法保證足夠的資訊保安，就需要限制未來的資訊網路從專用網向網際網路的跨越，“網際網路 + 能源網”的融合模式也就難以形成。電網公司目前採用的最主要的資訊保安防護方式是內外網隔離，但在有些情況下必須進行內外網資料互動，雖然有防火牆進行隔離，但防火牆難免存在漏洞，不能保證萬無

一失。智慧電錶等資訊採集裝置的數量非常龐大，傳統的透過構建專網進行資料採集的方式成本過高，而利用網際網路等公用資訊網路則存在網路攻擊、資料篡改等安全威脅。主要原因在於目前採用的資料庫是中心化的，一旦中心資料庫遭到入侵，則資料可被讀取和篡改，資訊保安就無法得到保障。區塊鏈的高冗餘儲存、去中心化、高安全性和隱私保護等特點使其特別適合儲存和保護重要隱私資料，以避免因中心化機構遭受攻擊或許可權管理不當而造成的大規模資料丟失或洩露。因此，基於區塊鏈的資料安全技術可提升能源網際網路的資訊保安。能源網際網路的商業模式區塊鏈技術的發展能夠給能源網際網路引入新的商業模式，可透過大力推動光伏電站眾籌、資產證券化等模式實施。目前，使用者配電設施主要由使用者自己投資建設，資金一次性投入較大。採用眾籌方式進行投資建設，可以降低客戶負擔，而投資者也可獲得收益。該模式需要解決的主要問題在於怎樣確定眾籌標的物和現實情況是對應的，如果無法確認標的物的真實性，就存在很大的投資風險，從而影響投資積極性。另外，配電資產的投資收益和用電量有關，只有提供精確可信的計量資料，才能保障投資者利益。區塊鏈技術能解決這兩個難題，基於區塊鏈的眾籌配售電有望成為一種新型商業模式。區塊鏈技術正在高速發展之中，在能源領域具有很大的應用前景。在能源區塊鏈領域，目前尚未形成規範的技術標準。在相關國際標準形成之前，工業界和學術界需要投入大量人力物力開展相關的研發工作，以搶佔這一領域的理論和技術研究高地。區塊鏈技術與其他技術領域如大資料技術的融合也是值得關注的重要課題。能源系統中各個市場主體間如果缺乏信任就容易導致交易摩擦，而在參與者眾多的情形下這一般難以避免。區塊鏈技術具有去中心化、公開透明、安全可信的特點，為解決能源系統中的交易摩擦提供了重要途徑。雖然區塊鏈技術在能源等行業有不同程度的應用研究，但總體上處於初期階段，仍存在著效率較低、資源浪費等技術難題，導致區塊鏈技術尚未得到廣泛應用。能源這篇論文已經結束，我們今天來看看關於《區塊鏈：從數字貨幣到信用社會》這本書我和大家好好分享一下。我們先來看看序言一——區塊鏈：建設網際網路的價值高速公路

區塊鏈因比特幣而生。一般我們都將比特幣簡單地視為一種貨幣，但從根本上來說，區塊鏈更是價值傳輸協議。相較於通常意義上的數字貨幣，區塊鏈與網際網路TCP/IP（傳輸控制協議/網路互聯協議）協議更為相似。只不過，TCP/IP協議為資訊網際網路而設計，區塊鏈則為價值網際網路提供了理論基礎。但在網際網路上進行價值交換，需解決三個問題：一是確保價值交換的唯一性；二是如何確立價值交換雙方的信任關係；三是如何確保雙方的承諾能夠完成依靠網路的自治機制（智慧合約）而自動執行，而無需可信第三方的介入。2009年基於區塊鏈技術的數字貨幣比特幣的誕生，給上述三個問題找到了解決方案。區塊鏈是一種新型的去中心化協議，鏈上資料不可隨意更改或偽造，因而提供了無需信任積累的信用建立範 式。區塊鏈可理解為一個賬本（ledger），人們只需加入一個公開透明的資料庫，透過點對點的記賬、資料傳輸、 認證或智慧合約來達成信用共識，而不再借助任何中間方。這個公開透明的資料庫包括了過去所有的交易記錄、 歷史資料及其他相關資訊。這些資訊保安地分散式儲存在一串使用密碼學方法產生的資料塊中，即為一個區塊， 從創始區塊連線到當前區塊，就形成了區塊鏈。由於每個區塊都包含了上一個區塊的索引，即區塊的雜湊 （hash），使得每一個區塊按照時間順序產生，若要逆轉某個區塊上的交易，需要重新計算該區塊之後的所有區 塊，這在計算難度上幾乎是不可能的。於是，區塊鏈逐步成為一種可靠的審計工具，也讓系統內參與者之間的信 任建立得以實現。區塊鏈本身具有分散式（Distributed）、去中介（Disintermediation）、去信任（Trustless）、不可篡改 （Immutable）、可程式設計（Programmable）等特徵。這些特徵使區塊鏈能彌補傳統金融機構的不足，提高運作效 率，降低運營成本，靈活更新市場規則，防止資訊篡改和偽造，同時也大大提高了穩定性，減少了宕機風險。因 而區塊鏈可應用的場景非常廣泛，眾多金融機構正在研究區塊鏈技術在金融市場的應用。區塊鏈可直接用於銀行相關業務。例如，對賬戶的反洗錢檢查、交易後的銀行結算等涉及人工稽覈的業務。區塊鏈的分散式網路結構使賬戶資產、信用等資訊可在各銀行間共通，這大大簡化了重複性手續，節省大量人力 物力。由於任何人都能創造自己的區塊鏈系統：啟動條件十分簡易，且不難實現。現有區塊鏈林林總總，有公有鏈、聯盟鏈與私有鏈之分。知名專案除 了R3CEV，還有Linux基金會推進的超級賬本（Hyperledger），以智慧合約平臺而著稱的以太坊，以及基於比特幣 區塊鏈系統的閃電網路與側鏈技術……正如區塊鏈資料的合法性是以演算法來競爭最長鏈，這些區塊鏈協議與技術 也呈現出非常激烈的競爭局面，它們最終哪一種會勝出，聯盟鏈與公有鏈哪一個笑到最後，併成為網際網路通用價值傳輸協議，目前還是個謎。 或許，網際網路的早期發展能帶給我們以啟示。網際網路鼻祖是美國國防部的軍用網，叫做“阿帕 網”（ARPAnet）。在20世紀70年代，ARPAnet已經形成好幾十個計算機網路，但是每個網路只能在網路內部的計 算機之間互聯通訊，不同計算機網路是一個個資訊孤島，它們之間不能通訊。直到1974年，研究人員設計了連線 分組網路的協議，其中就包括著名的TCP/IP——網際互聯協議IP和傳輸控制協議TCP，這才將這些孤島連通起 來，構成現在的因特網（Internet）。因而，聯盟鏈與公有鏈之間，比特幣與以太坊之間，以及其他區塊鏈網路之 間，也許並不是一個你死我活、贏家通吃的局面，而是會透過構建不同區塊鏈之間的價值傳輸協議，而形成一個統一的區塊鏈：互聯鏈（Interchain）。同樣，互聯鏈也會像網際網路的物理層、網路層、傳輸層、應用層的層級設 計一樣，根據功能定位的不同、應用場景的不同、共享賬簿的開放許可權的不同，而演化為不同層級的協議。如果說TCP/IP協議讓我們進入了資訊自由傳遞的時代，區塊鏈則將把我們帶入價值高速公路時代。區塊鏈協 議的完善，將構成共享金融的基礎設施。當今網際網路正進入分散式時代，逐漸從傳遞資訊的網際網路演變為交換價 值的互聯鏈。出於價值交換的需要，人類進入資料可計算時代。資料結構也進化成為附帶計算機程式的程式碼，數 據可以自我計算，自我執行，從而成為智慧資料，為整個人類社會進入智慧社會開啟了大門。