作为近两年火遍全球的区块链技术，其与各行业的融合正在加速。而能源行业这一传统重型行业，伴随着新面临的挑战，对于区块链同样具有深厚而实际的应用基础。

随着区块链的应用逐步普及，这个变化缓慢的传统市场正在迎来新的发展机会。在这一场变革中，从传统能源巨头到科技公司，再到新兴创业公司，都没有缺位。

据估算，目前约有1亿-3亿美元资金投资到能源领域的100多个区块链应用中。

能源领域区块链应用项目及投资者

大型技术公司正在引领区块链能源应用的发展。

例如，西门子投资了区块链开发公司；IBM则建立了专门的区块链实验室，并为各领域开发相关的应用程序。在中国，IBM利用区块链技术，通过碳资产交易平台追踪碳排放大户；在欧洲，IBM与供电系统运营商Tennet（TSO）合作，以平衡高压电网的供需。

要解决能源行业的问题，各类型机构的跨界合作不可或缺。

例如，能源网络基金会（Energy Web Foundation，EWF）是一个为区块链开发能源产业标准的联合体。该基金会由壳牌、Equinor（前身为Statoil）和日本TEPCO等公司，以及十几家能源区块链初创公司组成，其目标是支持可互操作的应用程序，并可以简化其他能源公司向区块链过渡的过程。

那么，区块链在能源行业到底能解决什么问题，在哪些领域具有最好的应用前景？在这些领域，又有哪些典型的应用案例？

最近，研究机构Energy Futures Initiative发布了报告《有前途的区块链能源应用：将信号从噪声中分离》，对这些问题做了详尽的分析。

该报告认为，面对当前鱼龙混杂的能源区块链应用，找出那些真正有价值的项目非常重要。该报告使用两个标准来甄别出有前途的区块链能源应用：

该应用是否使区块链的核心效益与能源部门的新兴问题充分保持一致？

区块链是否用于支持业务功能生态系统，而不是单一用途？

报告评估了区块链在五个领域的应用：分布式能源、电动汽车、能源交易平台、碳追踪和注册、新兴市场的能源交易。

总体而言，区块链的核心功能正好能够呼应能源行业日益产生的新挑战，通过相互的融合来促进能源行业的可持续发展。

分布式能源可以增加电网灵活性，降低运营成本，提高可靠性。据北美电力可靠性公司（NERC）介绍，分布式能源正在缓慢改变配电系统与大容量电力系统的相互作用，这些变化可以改变电力传输和电网运营商对各种运行条件的响应。

区块链可以将可再生能源和其他分布式能源添加到电力系统中，提高分布式能源的可视化和控制性，以满足日益复杂的电网运营需求。

智能合约允许供应商和消费者能够通过创建基于价格、时间、地点和允许的能源类型等参数实现销售自动化。理论上，这些先进的应用程序和电网设计可以创建更加优化的供需平衡。

目前，荷兰电力公司TenneT正与IBM合作利用区块链改善分布式能源性能的试点项目。该项目允许电动汽车车主将家庭光伏系统产生的多余电力出售给电网，以平衡电网的能源需求。

据国际能源署（IEA）最新发布的《2018全球电动汽车展望》报告显示，截止到2017年，全球道路上行驶的电动汽车总量（包括纯电动汽车和和插电式混合动力汽车）超过300万辆。

在未来，电动汽车的持续增长在很大程度上将取决于成本降低、汽车性能提高、更快的充电速度，以及充电基础设施的可用性、速度、易用性和成本。

目前全球约有168万套私人充电设备，且绝大多数充电器在每天的大部分时间内都处于闲置状态。

通过区块链的使用，能够为私人充电设备的车主提供补贴激励，让它们可以共享给公众使用，车主可以自己设定充电价格，使用区块链来处理所有计费、支付和身份验证问题。

区块链在电动汽车充电网络中的应用

目前，ZF、UBS、Innogy和IBM正在开发区块链平台，该平台可自动化和集成一系列移动服务，包括电动汽车充电、计费、停车费、高速公路收费和汽车共享服务费等。

此外，区块链收集的数据可以帮助公共事业和运营商管理与电动汽车增长相关的电能质量和系统充足性问题，还可以与智能电表进行交互，增强其在管理与充电器速率、位置和使用数据等方面的作用。

数字化贯穿整个能源价值链，能够帮助企业实现前所未有的效率，同时降低交易成本和风险。越来越多的能源和商品贸易公司依赖于利用大数据分析和云服务来优化其流程。

即使这些企业已投入数百万美元来自动化某些流程以降低成本、管理风险并增加利润，但交易流程仍然严重依赖于人工交换货物、企业之间的多重交互以及第三方中介机构来完成交易。

典型的能源供应链需要进行多次文件传输

基于区块链的平台则可以帮助整合当前的市场参与者并激励新的参与者。通过区块链上的智能合约，可以将电动汽车在内的很多能源类型作为供应来源，或积极响应相关的交易与付款功能。

基于区块链的能源平衡可以更好地整合市场参与者

区块链的核心优势与能源交易，以及与能源领域数字化相关的许多变化非常吻合，可以实时地分析大数据，从而更好地为交易策略和定价决策提供信息。

例如，区块链可用于优化石油和精炼产品、天然气和液化天然气以及电力的整个交易生命周期，从价格发现和交易到后台管理结算和支付。这样降低了劳动力成本，更快速的结算也降低了资金成本，而从多个流程转移到单个流程还可以进一步削减技术成本。

除了简化公司内部的管理外，区块链还可以实现公司之间共享交易成本。

2017年初，ING、法国兴业银行和全球商品交易集团Mercuria共同开发并测试了一个区块链项目。该项目通过将石油供应商、销售方、贸易商、银行、海关等环节都纳入区块链，降低了文本工作成本，以及和欺诈、数据验证相关的风险，并将银行处理时间从平均3小时降低至25分钟。

减少温室气体排放是全球各国的统一目标。但碳排放的每项技术和政策途径都依赖于在全球市场中准确测量和记录碳含量的方法。然而，这些方法的透明度有限，标准不连贯，监管制度不统一，信任问题也很严重。

区块链的核心能力与围绕开发、部署和管理排放跟踪与交易系统的诸多挑战保持一致。作为交易数据的可信存储库，区块链可用于简化交易，加强验证过程，并消除对昂贵的集中管理的需求。

区块链在碳跟踪方面的简化流程示例

区块链用于碳跟踪与注册的另一个好处是有机会创建不可更改且透明的市场数据记录。这可以为“巴黎协定”等措施提供问责机制。

区块链可以为全球的碳库存和注册管理机构提供清晰度，可信度和互操作性，有助于在碳捕捉、利用和储存活动等方面跟踪碳排放。

美国区块链初创公司Nori正在寻求促进碳排放市场优化，将区块链作为被捕捉的二氧化碳的验证方法，并促进供应商和买方之间的交易。

5.新兴市场的能源交易

对于亚非新兴市场，为经济和能源部门的发展创造可持续路径至关重要。许多新兴经济体缺乏建立和维持强大的传统能源市场的能力。

这些市场可以通过释放规模经济（降低价格和获得更多客户），确保对系统的长期投资以及提高运营可靠性来使客户受益。

区块链可以创建一个可信系统来处理能源交易，包括计费和结算。对于农村地区，区块链可以管理能源信息的生成和使用，可以监控和清除事务，而无需第三方机构来控制智能仪表和验证数据，从而极大地提高市场参与者的易用性，同时提高信任度并创造价格套利机会。

能源市场示例：印度使用区块链进行微电网管理

区块链还可以增加投资者对能源市场的信心。一些初创公司正在测试基于区块链的能源交易平台，以降低交易成本并增加投资者对信息的确定性。

例如，WePower是一个基于区块链的绿色能源交易平台,通过发行自己的能源“代币”来帮助可再生能源生产商筹集资金，并简化跨境交易。

当前，在政策和市场需求的双层驱动下，区块链溯源技术在医药领域的使用迅速扩大。除阿里健康开通扫码警示功能外，近日，顺丰研发并落地了区块链医药溯源、无人机医药运输等特殊服务。京东物流也从医疗器械领域试水，逐步深入到医药流通领域，开始库存共享、统一调配等。那么，使用区块链技术能否实现医药溯源？医药领域是区块链合适的应用场景吗？未来“区块链+医药”还有哪些可能性？

区块链技术在医疗领域最有应用前景

普华永道和唯链（VeChain）联合发布的《2018年中国区块链非金融应用市场调查报告》显示，区块链技术最有应用前景的领域前三名分别为物流、政府项目和医疗。目前已采用了区块链技术的公司里，区块链技术应用比例最高的领域是防伪溯源，比例高达50%。

“区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构，并通过密码学方式和共识机制保证数据不可篡改和不可伪造的去中心化的互联网分布式数据库。从原理上来看，区块链技术能够保证上链数据不可篡改和数据的授权访问。”工信部赛迪区块链研究院院长、中国电子认证服务产业联盟秘书长刘权在接受科技日报记者采访时说。

刘权认为，区块链的医药溯源解决方案技术原理主要是“确保物理世界药品唯一映射至数字世界”，在医药药品溯源领域，通过引入区块链+防伪标签技术，将每个药品外包装上印制或粘贴一个条码、二维码或RFID等，实现“一物一码”，确定药品在物理世界和区块链系统中的唯一身份；区块链保证信息具有不可篡改性，即制药厂商、批发商、经销商和药房等药品溯源的每个参与者，共同参与药品在“生产—流通—销售”每个环节中信息记录上链的过程，每笔信息都需得到所有参与者或参与节点的共识，并将数据信息标记上“时间戳”并打包成块，从而形成具有时间先后顺序的数据区块，每个参与者或节点都保存同样的一份数据。

“区块链上的药品信息是可追踪溯源的。”刘权说，通过区块链浏览器，可对医药药品在供应链上所有环节的关键细节和相关信息，包括药品的生产日期、价格、疗效、流通情况等进行查询，甚至追溯至原材料采购阶段。如药品运输过程中断或药品失踪，存储在区块链的数据可为各方提供快速追踪渠道，并确定药品的最后活动位置。此外，区块链网络上一旦发现存在安全隐患的药品，通过区块链记录的药品流通信息，找出问题环节，方便厂商和监管部门迅速介入，并在第一时间召回问题药品。

总的来说，区块链的作用是通过分布式存储保证数据不可丢失，通过“时间戳”技术和链式结构实现数据信息可追溯，通过共识机制来共同记录和维护数据，防止某参与者单方面修改或删除数据，保证药品信息在区块链上的不可篡改，从而确保药品从生产到销售全流程的唯一性，实现物流和信息统一，防止假药信息进入区块链系统等。

国内医药溯源标准尚属空白

当前区块链技术引起了包括英、日等国家的普遍关注。如英国已把区块链列为国家战略，新加坡央行在2015年就支持了一个基于区块链的记录系统，R3区块链联盟由花旗、摩根等各国大型银行组成。

刘权说，从理论和实践来看，在医疗药品供应链领域，利用区块链安全、透明、信息不可篡改等特性，有助于药品生产、流通和销售环节更透明，保证药品可追溯，方便医药生产、流通和销售能更全面纳入到市场监管中，从而在一定程度上阻挡山寨药和假药在市场上流通，解决药价高和假药多等问题。

不过，刘权也表示，区块链技术要保证药品信息在链上的不可篡改和真实性，必须要求制药企业生产的药品在流转及抵达消费终端的过程中信息真实。但是在药品信息上链环节，没法单纯依靠区块链确保线下实物商品到线上数字资产映射的百分百真实，即无法保证上链环节中药品信息的造假。

中国标准化研究院研究员刘华东表示，目前，我国做医药产品追溯的企业很多、行业较为复杂，这些企业“从技术上是否能够真正做到溯源”？这就需要有标准和机构来评价等。不过，目前在国内，医药溯源标准还是空白。

“在一定条件下，可成立医药区块链溯源联盟，旨在通过区块链技术进一步加强食品追踪、可追溯性和安全性的合作。区块链多中心网络信任机制，不仅能帮助企业掌握上下游企业情况、跟踪交易状况，了解间接环节直至终端消费者信息；同时能提供监管方介入接口，有利于政府、市场监督。”刘权说，这需要质检机构或监管机构对药品信息上链环节予以监督、监管。

有助改善中小医药企业融资难

除了打造药品可追溯体系外，未来“区块链+医药”还有哪些可能性？刘权指出，它还有助于解决部分医药企业融资问题。由于中小型药商自身信用体系不完善，以及传统金融缺乏针对中小企业的信用评估和有效风险控制机制，中小医药企业存在融资难和融资贵的问题。药品经销商将药品按合同交付给医院后，一般需要60—90天才能收到货款。中小型药商由于信用记录不完备，又无法提供符合融资标准的抵押品，因此难以从传统金融机构获得贷款支持。通过引入区块链技术，对药品供应链全流程进行追踪和交易记录的安全加密，保证了业务数据的真实性，有效降低了融资机构进行尽职调查的成本和贷款风险，使企业收款时间缩短到货物交付当天或隔天。

“总的来说，区块链技术能够应用在医药供应链金融领域，有助于减少医药供应链上下游的资金周转时间，缓解中小型药商的融资困难。”刘权说，此外，它还进一步拓展到医疗领域。

IBM商业价值研究院指出，在“区块链+医疗”领域，区块链技术会在临床试验记录、监管合规性和医疗、健康监控记录领域发挥巨大价值，以及在健康管理、医疗设备数据记录、药物治疗、计费和理赔、不良事件安全性、医疗资产管理、医疗合同管理等方面发挥专长。

2008年，一个叫做中本聪（Satoshi Nakamoto）的人（或团体）定义了第一个区块链。

2009年1月，中本聪将区块链作为比特币的核心组成部分推出，它是网络上所有交易的公共分类帐。

由于使用了区块链技术，比特币成为了第一个解决双重支付问题的数字货币，它不再需要第三方信任机构，并且成为其他许多应用创新的技术基础。

我相信在一百年后，区块链将像今天的电力一样普遍。它会变得像经济体的基本组成部分一样，为每个人服务。也会像水一样平常，以至于我们往往会忽视它的存在。

可以预料的是，在接下来的几十年中，区块链应用和组织将呈爆炸式增长，就像几十年前的互联网或上世纪初的电气化一样。

如果上述一切成真，那么我们很有必要对区块链有一个基本了解，特别要知道它们的重要性以及它们的工作机制。

以区块链中一方将比特币发送给另一方的交易为例，该交易中诸如比特币来源、目的地和日期/时间戳等细节会被添加到区块中。

由于密码学的使用，区块链极大地提高了社会发展的可扩展性（social scalability），个体之间越来越多的合作，正成为文明的必要特征。

在过去的历史中，人类通常只以部落为单位，在小圈子里与有血缘关系的人交易，因为当时人类无法信任部落之外的个体。

在过去几千年中，各种各样的技术创新促使人类在更大的群体中进行合作，社交可扩展性被进一步提高。

现代法律制度的完善减少了暴力，盗窃和欺诈的发生几率，使没有预先存在关系（pre-existing relationship）的群体或个体以互动。

互联网则通过评级系统（rating system），促进了预先存在很少或根本没有社会关系的个体之间的交易。

区块链有潜力将社交可扩展性提高到以前技术所没有达到的水平。这是我们第一次拥有一种不需要依赖可信的第三方，却能让一个互联网用户安全地将数字资产转移到另一个互联网用户的方式。如此伟大的交易创举是如何夸大也不为过的。

除此之外，数字合约、数字密钥，以及实物资产的数字所有权，包括汽车、房屋、股票、债券，以及数字货币也值得深思。

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