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区块链智慧谷

区块链智慧谷

发布于 2021-12-09 阅读数 8130

变革之路 | 基于区块链技术重新构想电力市场的想法

针对区块链应用来说,世界上最冷门的行业领域应该要数电力市场了。能源市场是有吸引力的试验场,可以让投资商弥补融资缺口、促成交易并提高透明度。

在电力部门,诸如电力采购、生产和交货等流程,都提供了多种机会测试区块链技术。在发达经济体中,利用区块链的小型企业正在纽约等人口密集的地区建立微电网,在东京和澳大利亚开发能源交易平台,并在全球范围内提高供应链效率,从英国到伊利诺伊州的大型公用事业公司也在资助研究和在其系统上测试区块链应用程序。

虽然东京和纽约市拥有极其发达的资本密集型输配电网络,并且为这些网络提供服务的公用事业是具有复杂供应链的大型组织,但区块链在发展中国家电气化难题中的位置在哪里?

根据数据显示,撒哈拉以南非洲和印度这两个地区占全球电气化赤字的大部分,分别占全球约11.4亿无电人口的57%和25%,与日本和美国形成了鲜明的对比。

这些地区缺乏一些最基本的物理电力资产的系统,如发电站、变电站和输配电电缆,这些地区能否有效利用区块链这样的先进技术?和毛球科技一起来看看。

能源市场不仅可以部署区块链技术来实现电气化目标,而且实际上它们可能是推动区块链在电力行业能力极限的最佳市场。不太传统的电气化道路有潜在的风险,但在未建成的环境中工作也可能有好处:技术“空白区”。

例如,修改发达市场的政策和监管框架可能过于繁琐,无法为区块链解决方案创造有吸引力的机会;此外,许多发达经济体已经建立了确保服务付费的系统,而发展中国家可能缺乏相同的结构。

在能源市场,政府和企业可以利用区块链通过解锁三个功能来潜在地推进其网格的未来发展——一个分布式、灵活、自适应和透明的网络:

  • 弥合资金缺口
  • 实现能源交易
  • 释放彻底的透明度

在本文,毛球科技讨论区块链技术在发达经济体和新兴经济体的发人深省的应用,以及对实现发展中世界电气化目标的潜在影响,以及发展机构及其利益相关者应受到各种可能性的鼓励,并应将区块链视为支持未来业务流程的基础技术。

区块链如何改善电力供应?

电气化是一个昂贵的过程,面临着物理和财务方面的挑战,例如电力线的安装以及与发电和输电相关的成本。

投资商需要收回投资的钱;电力贸易的国家和发电商需要相信他们会得到报酬;监管机构需要透明度来监控交易。区块链可能会提供解决这些问题的方法。

  • 弥合资金缺口

尽管投资商和金融机构采用了先进的创新方法为电力项目融资,但发展中市场的发电资产资金仍然稀缺。这种稀缺性的主要原因是投资商需要与信誉良好的承购商签订长期(15-20年)的购电协议(PPA),然后才能获得融资。

在许多发展中国家,承购商是国有公共事业单位,不幸的是,对于投资商而言,资本市场通常认为这些承购商的信用度不够高。因此,开发银行的资金和捐助者的担保支持短期发展,目标是随着时间的推移提高公用事业的信用度。

例如,立陶宛公司WePower正在使用区块链技术出售计划中的可再生能源生产的未来能源产品以筹集资金。投资商通过WePower的在线交易平台营销他们未来的合约,并从投资者那里获得资金以换取能源代币,这些代币可以在以后按照约定进行交易或接受电力。

虽然这个概念类似于更传统的PPA,但WePower的方法包括两项创新。首先,它通过标记化PPA来“分发”PPA,避免依赖金融市场传统上为贷款定价的公用事业。其次,它清算电力市场,允许WePower的代币购买者为该项目提供资金,然后将消耗电力的权利出售给最终消费者或公用事业/零售商。

发展中国家的国有垂直整合电力系统运营商存在实际成本和风险。当投资商寻求资金时,金融家通常会根据这些系统运营商的风险状况收取溢价以获取资金——溢价可能高得令人望而却步,但却是在某些市场开展业务的成本。

例如,2016年4月,坦桑尼亚电力供应公司拖欠其供应商的款项达3亿美元。这是一个很难获得项目资金的环境:当投资商没有得到报酬时,他们的投资者也没有得到报酬,因此投资者通常会停止注资。

作为机构承购商和资本市场的电力部门中介能否去中心化?WePower正在测试这个想法。它在发展中国家背景下的模型将允许散户投资者通过购买其代币来为项目提供资金,并允许这些代币的分布式持有者网络成为该项目的直接纳税人,从而绕过中心化的市场运营商。

  • 实现能源交易

大多数能源市场需要较发达国家存在的那种灵活的电网,例如,可以有效地利用高能源生产地区为生产力较低的地区实时供电。

比如,印度制定了雄心勃勃的可再生能源目标,这将导致大量可变的可再生能源发电,但在那些间歇性风能和太阳能资源可能占主导地位的地区,增加电网可能会出现问题。

跨区域能源交易可能会缓解间歇性问题,因为它允许一个产量下降的地区从另一个地区购买电力来弥补该赤字。

区块链可以通过智能合约的编程逻辑为这种类型的交易提供一个更顺畅、更有效的环境——这种逻辑可以利用共享账本上的消费和生产数据来触发自动交易。

智能合约还提供了使可再生能源认证过程自动化的机会。印度能源交易所于2015年开放了可再生能源证书(REC) 市场,但要求州和中央机构参与REC的认证、注册和颁发——这是一个耗时但必要的过程。

智能合约不仅可以自动化这个过程,还可以提高交易速度,同时创建支持REC真实性和审计的不可变记录。在区块链生态系统中,国家和中央机构仍将管理和运营系统,但智能合约将促进更加无缝和透明的交易。值得注意的是,要应用上述用例,网格基础设施可能需要满足最低标准。

印度等国家正在将大量可变可再生能源发电安装到其仍在成熟的电网上。这些增加给现有的电网运营增加了压力,因为风能或太阳能生产的意外下降往往需要在最后一刻调度常规能源。

能源市场的网格通常非常区域化。实现区域之间的点对点能源转移以平衡可再生能源的潮起潮落可以减轻压力变化的原因。利用区块链开放式分类账生产数据的智能合约提供了一种潜在的解决方案,以帮助平衡可变性并推动整体电网稳定性。

交易自动化和透明度不仅可以加强现有电网,而且还可以降低运营成本,特别是对于孤立的小型或农村微电网解决方案。传统上,微电网投资商往往难以在提供合理电价的同时找到有吸引力的回报。活跃于新兴市场的创新企业家正在推动基于区块链的可扩展解决方案。

LO3等公司正在纽约市的社区中测试微电网规模的点对点交易,并且Power Ledger正在努力在印度城市地区部署类似的解决方案。这种点对点交易部署了基于区块链的智能合约,可以自动消除整个微电网的生产和消费。

微电网的对等消费者和对等生产者之间的这种自动结算降低了微电网的运营成本;在利润率通常较低的发展中国家,降低成本尤为重要。LO3和Power Ledger都提供了潜在的有前途的新技术,但在证明这一概念之后,他们需要支持监管改革,无论是在州或省级政府(如纽约),还是在印度等国家的全国范围内。

Bankymoon正在南非探索另一种创新方法,该公司正在为隔离的太阳能家庭系统或屋顶发电启用预付费电表。安装预付费电表可以确保供应商收回他们的资本支出,因为消费者预先支付了他们使用的费用。

此外,Bankymoon使其预付费电表能够接受数字货币支付,这允许全球个人捐助者预付Bankymoon计量学校和其他社会机构的用电量。反过来,这些付款通过支持区块链的智能合约自动结算。

在许多发展中国家,将电气化扩展到服务最少的人群一直是一个长期存在的问题。较小和较不富裕的人口的使用率和支付能力通常不允许公用事业单位公司收回扩展电网所需的额外发电、输电和配电能力的资本密集型成本。

微电网和太阳能家庭系统正在迅速变得具有成本效益。点对点交易等解决方案可以通过支持区块链的自动结算降低运营成本;可以构建预付费电表以接受加密货币,从而扩大费率支付基础。

  • 释放彻底的透明度

在能源市场电力部门,不透明的规则制定、公用事业和其他市场参与者的合规性差以及监管监督不足会阻碍投资。在监管有效的情况下,合规成本对市场参与者来说可能是一个困难。

透明度低会带来腐败机会,这是可能损害发电项目盈利能力的众多隐性成本之一。即使是新兴市场的最佳监管也可能成为市场缺乏标准化流程、IT系统滞后以及对特殊利益集团不当影响的担忧的牺牲品。不确定性往往导致项目投资商为项目推进要求高溢价,因此许多根本不前进。

尽管目前在能源领域还没有启用区块链的监管报告的已知用例,但欧洲的金融服务业参与者最近实施了一个名为RegChain的概念验证。

RegChain通过智能合约捕获交易和管理报告要求,帮助行业参与者不仅减少了与监管报告相关的行政投资和成本,还提高了参与者之间的合规性和透明度。

使用RegChain,行业成员可以自动执行合规程序,并且监管机构可以对流程和程序进行审计。向监管机构自动报告可能具有广泛的影响,但最强大的影响之一可能是将发展中国家的电力部门转变为数据丰富而不是数据贫乏的环境的能力。

加强监管,同时更好地实时应对电力行业挑战,可以使能源市场的公民、电力市场参与者和投资者受益。

对腐败的看法、随意制定规则以及相应的市场和黑市合规成本似乎是导致能源市场能源部门资本投资不足的一些最常被引用的原因。

区块链开放分类账技术为监管监督的未来可能是什么样子提供了一个激进的观点:开放。区块链上的透明行业数据和支持智能合约的自动合规可以降低合规成本和贪污风险,从而为这些市场开放更多投资。

评估区块链在能源市场的潜力

虽然区块链似乎对发展中国家的电力市场具有巨大潜力,但它并不一定适用于所有用途。利益相关者在考虑发展中国家的区块链应用时应牢记以下因素:

  • 建立联盟

在能源市场,投资商、公用事业单位、运营商、监管机构和客户通常在一个不透明的系统中运作。大多数参与者不知道其他人的活动,能源部门交易报告最多只能每季度提交一次,甚至每年提交一次。

区块链的大部分价值在于该技术在保持交易安全的同时提供透明度的能力——这两者目前在许多发展中市场都不可用。虽然透明度和安全性代表所有参与者的长期净收益,但这种收益可能需要大量的短期投资来建立必要的合作水平,以建立区块链驱动的系统。

建立这些系统或联盟,需要整个价值链中的利益相关者了解当地市场利益相关者的立场,以及当地的政策、规则。

  • 设计时考虑到规模

虽然区块链解决方案可能会在电力行业的各个层面提供价值——从微电网到区域跨境贸易——但更广泛的区块链应用可能会对现有系统产生最大的影响。

区块链采用者将需要决定是开发成本较低的本地或国家系统,这些系统将需要未来整合到更大的区域框架中,还是承担与开发可立即跨越国界和区域的综合系统相关的大量前期成本。

络创新的历史传播表明,地方和国家系统可能会在跨境区域解决方案出现之前发展。一些市场会尽早认识到区块链解决方案的巨大价值;其他人会滞后。最终两者都可能融入区域系统。

  • 对集中式公用事业的持续需求

大多数国家都设想一个更加灵活和分布式的电网,但现实情况是集中式公用事业可能会继续满足大多数电力需求。在同意推进 IT 现代化、培训员工和投资实施区块链所需的物联网技术之前,集中式公用事业公司应该探索区块链解决方案如何使他们受益。

集中式公用事业越来越容易受到灾难性的网络攻击;2015年12月乌克兰电网黑客事件提供了一个发人深省的例子。

在设计系统时考虑到区块链可以帮助减轻安全漏洞并帮助提供消费者数据隐私。成功的区块链解决方案可以激励公用事业的参与——以及其他市场利益相关者的参与——并展示公用事业简化运营和降低成本的潜力。

  • 吸引资本

潜在投资者可能会怀疑在新兴市场电力行业背景下应用区块链等新兴技术,因为它还没有在更复杂的电力市场中找到广泛的适用性。

然而,这种怀疑很可能来自于传统的最优电力市场概念——以集中管理人员和票据交换所为特色,从需要30年固定投资的基本负荷资产中调度电力。

有远见的风险资本投资者和有发展任务的金融机构可以重新审视这一现状,并利用未建成的环境中的机会来测试更分散、节点、更清洁和网络化的电网可能是什么样子,更具体地说,哪些试点项目可以推进这一愿景。

接下来

尽管存在这些挑战,但区块链似乎有可能帮助克服使全球数百万人蒙在鼓里的障碍。毛球科技认为,开发从业者可以制定实施路线图,以帮助解决方案在范围、规模和复杂性方面增长。

用例:正如本文所述,区块链电力部门应用在所有市场(包括新兴市场)中似乎都处于新生阶段,而且可能会出现更多机会。开发机构应广泛地与投资商、公用事业公司、运营商、监管机构和客户合作,以​帮助了解区块链解决方案可以在哪些方面破坏业务挑战,并建立一个能够以可持续的规模以更低的成本产生更大影响的创业环境。

试点的概念验证:随着第一个解决方案进入市场,国际发展机构的作用可能会从建设当地能力和理解转变为建立可持续的有利环境,同时推进符合发展目标的解决方案。通过试点跟踪、标准合作和回顾性分析提供支持,可为早期创业者提供获取必要数据和培训以做出明智决策的机会,并了解成功部署区块链应用程序所需的非技术组件。

规模:鉴于国际发展机构在新兴市场电力行业的渗透,在这方面,国际发展机构可以很好地为在电力行业建立具有强大成员、领导、资金和治理的财团提供价值。

根据联盟运营模式的定义,开发合作伙伴在路线图的每个阶段可能扮演不同的角色。在他们的干预下,区块链有可能对弥合融资缺口、实现能源交易和在电力部门释放彻底的透明度产生巨大影响。

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