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行业 | 区块链+能源:一个独特的垂直赛道

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 一、行业概述

在众多的第二产业细分领域中,能源行业算是一个比较独特的垂直赛道,论传统化程度,其并不亚于采矿业和建筑业,但它与区块链技术之间的关系,却要比很多第三产业都要紧密。

“区块链技术+实体经济”的组合被提出之后,被认为高度封闭的能源行业反而阴差阳错地成为了区块链技术落地的第一批试水者,纵观市场上“区块链+能源”的项目,比很多前沿的“区块链+服务业”数量都要多。

具体来看能源行业的产业链,与很多人对“能源”的模糊印象相契合,能源领域是一个比较庞大的行业,在横向垂直领域上,其涉及的细分行业包括煤炭、石油、天然气、核能、水力、垃圾焚烧等,而在纵向产业链上,则包括设备制造、工程施工、矿产采掘、洗选冶炼、发电输电、管道运输等环节,这两条维度的结合,使得能源行业的产业体系展现出了其他很多行业所不具备的高度复杂性。


然而,尽管能源系统极为庞大且高度复杂,但这一领域中的多数环节都有一个共同的特点:

作为劳动密集、资金密集、资源密集、甚至技术密集的行业,能源行业相关设施的经营主体一般都掌握在比较大的公司手里,其营业权并不会过度下沉,比如说2018年世界500强的前10名中,有6席都是来自于能源领域,而坊间所经常提到的一些大型企业统称,比如“三桶油”、“五大四小”、“两大电网”,所指的也都是能源类的公司。

严格来说,在多年的发展过程中,能源行业并不是一直都处于如此中心化的状态。有些时候,也会因为参与的利益主体较多,而呈现出去中心化的格局,比如说在城镇化高速发展、能源资源供需高度紧张之时,一些中小型能源设施(比如小电厂)也会得到市场的容许,但在能源供需逐渐平衡甚至宽松、人们更加关注安全生产与生态环保时,由于安全隐患和环保不达标等原因,很多小型能源企业或资产便会被大企业所重组兼并、甚至直接遭到到关停。

这种现象,使得全球范围内的能源行业呈现出“中心化时期长、去中心化时期短”的情况。品牌效应比较强,跟其他行业相比,与客户之间建立起信任关系的难度较小,在历经了多年的磨合之后,彼此间的交流与交易模式已经相对成熟。从表面上看,似乎并没有区块链的切入空间。

然而,随着科学的发展与社会的进步,能源行业在最近几十年迎来了前所未有的变局机遇,其去中心化经济体系的轮廓也一度若隐若现,具体来看,这些因素包括:

首先,物理与化学工业的进步,使得风电、光伏、储能等新能源行业有了明显的发展,具体体现在能量转化率的明显提高、以及相关设备价格的大幅下降上,这两个因素使得新能源的度电成本降低到了人们可承受的地步。

而包括光伏在内的新能源发电技术有一个重要的特点:准入门槛很低,规模效应相对较弱,与动辄成千上万种零件的大型电厂相比,光伏电站的主体只有薄薄的一片光伏板,即便是非能源企业甚至是个人也可以顺利地进行投资、安装与建设。


其次,数字通信技术的快速发展,在一定程度上弥补了新能源“靠天吃饭”的缺陷,目前的计算机技术已经可以在一定程度上预测出新能源设备的发电变化情况,同时对这些不稳定的波动进行自动调整。

比如说在风力与日照过强、电力供应超出需求时,计算机可以控制储能电池将多余的电收集起来,同时在风停日落、电力供应不能满足需求时,将储存于电池中的电力再自动进行释放,进而在理论上使新能源电站获得不亚于传统能源的稳定性。

可以说,从技术一侧上来看,让以电力为主的稳定能源供应权进行下沉、进而实现行业格局的去中心化,已经不再是纸上谈兵式的设想,其所欠缺的只是来自实体经济一侧的响应,幸运的是,在2010年之后,一系列经济与政治事件的发生,为新能源的崛起打造了极为有利的外部条件:

2011年,福岛核电事故爆发,核电在全球范围内出现了阶段性的发展低潮;2014年,东欧地缘政治的危机所导致的俄欧紧张关系,导致欧洲的天然气供应一度陷入困境;2016年左右,亚洲地区空气质量的下降,使得人们不得不尝试压缩煤炭、石油与火电在能源消费中的比重;而北美地区高企的电价,则更是贯穿了美国经济下行时期的始终,让那些购买力下降的民众的生活雪上加霜。

二、去中心化经济体系的挫折

受上述多重因素的刺激,舆论对发展安全、独立、清洁、廉价的新能源的呼声越来越高,而作为高效发展新能源的方式之一,分布式发电也顺势进入了能源行业的视野,在这样的情况下,定位于去中心化经济系统信任连接器的区块链开始在能源行业跃跃欲试:

2016年4月,首笔由区块链系统驱动的电力交易在美国纽约完成,两名布鲁克林居民通过使用基于区块链的能源交易APP,在互不相识的情况下,跳过电网公司直接对接,完成了一笔电力交易。

一时间,“能源+互联网+区块链”成为业内最关注的组合之一,而能源系统的去中心化格局,也就是彼时业内参照分布式计算机系统所提出的“能源互联网”概念,亦似乎成为了一个触手可及的目标。

然而,可能性的存在,并不等同于事情一定会发生,纵观当时的能源行业,有两种发展新能源的思路,一种是中心化的大基地能源;另外一种则是上面所提到的、去中心化的分布式能源。

在这两种路线当中,大基地能源的发展模式比较简单,只要将传统能源体系中的原有组成部分逐渐更换成新能源、并进行一些电力传输技术上的调整与改进即可,相比之下,分布式能源虽然更为理想化、也更具革命性,但面临的阻力相应的也更多:

由于能源行业过去的交易模式一直是统购统销、行政化色彩比较浓厚,而并没有适应去中心化交易体系的政策与市场体系,因此,除了上文中所提到的技术约束之外,政策与市场规则也是一个重要的制约因素,需要行业有关部门专门为去中心化能源经济体系量身定做相应的框架。

从后来的情况来看,正是来自于市场规则方面的约束,阻碍了能源去中心化的趋势,导致目前的能源行业未能够实现理想中的C2C交易模式。

与其他行业的信息撮合中介(比如银行)不同,以电力为核心的能源行业,其物流体系安全运行的基础是要建立在需求(用电负荷)与供应(发电功率)基本相同的情况下,如果两者之间出现比较大的偏差,将会引发电力系统的异常甚至崩溃,直接殃及经济的运行。

这种对能源稳定物流的刚性要求,决定了像电网这样的能源电力中介必须要担任着信息撮合与电力物流合二为一的角色。

这样一来,对于去中心化的能源个体而言,如果不通过电网公司的撮合平台来对接电力交易信息,很可能就无法享受到电力的物流服务。这一点是能源行业跟其他领域的明显区别所在。

在这样的背景下,当行业主管部门在进行去中心化能源经济系统的设计时,往往就无法绕开像电网这样的中心化中介。

而从现实的情况来看,由于去中心化能源的交易会对中心化统购统销的交易模式造成一定的冲击,进而影响能源中介的利益,因此在能源供应权的下沉过程中,信息撮合与物流服务职能二合一的能源中介有时会表现出维护中性化能源交易模式的倾向。

比如在B2B交易方面,能源中介机构有时会努力掌控交易规则制定的主动权,再如在C2C交易方面,能源中介仍然会维持统购统销的模式,从而将能源交易的“C2C”模式变为实际上的“C2B”,上述措施,使得目前的能源行业仍然维持在一个较为中心化的状态,而没有呈现出早些年业界所预期的、行业供应格局的完全去中心化。

另一方面,除了市场体制的影响之外,部分能源与数字化技术的不尽人意,也在一定程度上阻碍了能源供应权的下沉,对人们的信心造成了一定影响。

在体制与技术的双重约束下,能源行业供应格局的去中心化进程受到了很大阻力,而几年前大放异彩的能源区块链技术的地位也开始变得尴尬起来。

图:LO3的TransActive Grid世界上最早的区块链能源项目,也是目前为止最知名的同类项目

三、中心化经济体系的切入口

然而,需要指出的是,尽管能源行业的利益主体未能实现去中心化,目前有不少业务都由巨头型企业掌控,但这些行业里却依然会存在一系列的协作成本与信任危机,具体来看:

在能源企业内部,由于能源巨头们所面临的工作量比较庞大、而其决策权很多时候又很集中,因此这将会难以避免地导致企业的决策效率较低,对外界变化的反馈时间较长;同时,由于能源行业格局中心化高,企业之间竞争程度不够,各方缺乏通过改革管理模式来提升效率的主观动力,就算有相关的意向,也需要为此制定大量的新规则,客观方面缺乏执行的可行性。

比如说现在业内常提到的“四表合一”,虽然在理论上有着很大的想象空间,但在实际操作中,负责收款并进行分发的利益方由于诸多原因,并不会在第一时间将合作伙伴的资金分发到其手中,进而导致后者面临着现金流延迟的问题,最终使得各方参与四表合一的积极性不足。

在电能方面,发电、输电、售电等等各个环节相互协作又相对独立。电从发电处走到用户处会产生不少的损耗,这个损耗会导致各个独立的电表记录的数据各不相同,在内部结算时到底按哪个计算?

在能源企业外部,由于一些能源巨头的业务覆盖面过广,而相应的服务培训难以跟上,导致其某些下属分支机构的服务并不能够满足人们的要求,企业的品牌难以起到足够的信用站台作用。

以某大型石油公司下属的加油站为例,由于总部的前期培训有时候不够到位、而后期的监管也不能如影随形,导致众多的加油站虽然都打着石油公司的品牌旗号,但彼此之间的服务却参差不齐,甚至有些地区的加油站还会向油品中掺入廉价的酒精溶液,损害消费者利益。

在这样的情况下,区块链技术在能源去中心化经济体难以成行的情况下,实际上仍然有在这一行业落地的可能性。具体方案如下:

首先,在能源企业内部,如果想要通过提高决策效率来压缩企业反馈时间,就需要企业相关部门将一些事务的决策权放手,对企业决策层来说,比较可靠的事务执行者并非下属基层员工,而是遵从“代码即法律”原则的智能合约,而智能合约的可信运行环境又需要区块链来营造。

如此一来,便为这项技术的落地提供了切口。

例如2018年时某石化集团在高度复杂的石油贸易环节使用了“区块链+智能合约”技术,大幅提升了原油交易执行效率,优化了20%至30%交易融资成本。


图:智能合约对于加速能源大企业内部的复杂流程有着明显的帮助

其次,在能源企业外部,尤其是针对某些C端用户的庞大分支业务上,企业品牌效应的弱化,使得这些领域的服务供应经常会呈现出“准去中心化”的格局(毕竟就算是同一品牌和下属机构,彼此间的服务都参差不齐)。

也就是说,这种领域实际上依然是类似于笔者在《产品与服务非标准化给区块链应用所带来的冲击》所提到的“非标准化去中心经济体系”,通过基于区块链的发票,用户可以证明自己的真实消费者身份,进而在相关的交易平台上对这些终端服务机构进行评价,由此来对这些机构的服务质量进行一个更为准确的量化,为其他人提供选择依据。

四、行业总结

由上述分析来看,区块链技术在能源行业的应用落地是一个颇为有趣的过程——虽然这一领域的特性,使得理论上的去中心化经济在现阶段这一领域难以走通,但正是因为能源企业的的大包大揽,反而使得其品牌效应遭到了弱化,最终的解决方案可能又要回过头来落在区块链技术上。

来源:巴比特《区块链+能源:昙花一现的碰撞?》

作者:孙副社长

 

(责任编辑:张潮 HZ0011)

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