區塊鏈應用于綠色證書交易的新實踐
綠色證書交易以市場化的方式對可再生能源進行補貼，能夠緩解中國可再生能源快速發展帶來的財政直補的壓力。目前，綠色證書市場尚處于起步階段，仍缺乏流通機制的系統性設計，也沒有形成頻繁的交易，起到真正的效果。而區塊鏈技術作為分布式基礎架構與記賬技術，能夠為多方協作提供信任基礎。我們嘗試將區塊鏈作為底層平臺技術來支持綠色證書交易，并依托國家能源局首批能源互聯網示范——“支持能源消費革命的城市園區雙級‘互聯網+’智慧能源示范項目”在珠海進行了探索和實踐。
綠色證書（下文簡稱綠證）的全生命周期可以劃分為核發、交易、核查3個階段，各階段細節設計如圖1所示。
綠證的核發環節與可再生能源發電電量綁定。可再生能源配額是綠證市場的流通動力，而綠證則是配額核算的重要依據。交易過程中，可再生能源發電商通過出售綠證獲得補貼，履責主體通過購買綠證完成消納指標。綠證流通不受任何物理約束影響，無需集中出清，應由其所有者決定具體的交易對象和交易價格。綠證交易天然是去中心化和分布式的，采用雙邊交易機制。而核查是綠證兌付配額制檢查并退出市場的階段。
隨著綠證市場的發展，電網、監審機構、交易平臺運營方、海量交易主體將涉及其中，交易主體對于綠證狀態都有追蹤的需求和更新的權利。這意味著，綠證交易平臺需要具備以下功能：①支持多中心化主體讀取并異步更新數據庫；②支持分布式主體異步更新數據庫；③保證數據安全性和一致性。
區塊鏈技術能夠構建綠證交易中不同市場主體間的信任，其分散去中心化、數據防篡改可追溯等特點，也適用于綠證交易拓展的需求。在金融領域，有將區塊鏈應用于憑證交易的先例，因此考慮采用區塊鏈作為綠證交易的底層技術。
采用Linux基金會的超級賬本Hyper Ledger Fabric1.1架構開發基于區塊鏈的綠證交易平臺。
1）底層采用分布式架構，由平臺運營方、電網、監審機構各自的物理主機作為節點組網形成。
2）不同節點承擔不同功能。節點類型包括：身份證書管理(CA)節點、背書（Endorser）節點、提交（Committer）節點、排序（Orderer）節點。
3）每個Committer節點都在本地有完整的賬本，包括文件系統和數據庫2個部分。
4）采用Fabric提供的Kafka共識模塊。
區塊鏈網絡中節點連接拓撲如圖2所示。
首先對平臺進行了測試，包括功能測試:采用編寫測試用例人工執行和區塊鏈網絡性能測試，采用并行交易執行器工具測試。實際運行中的流通體系如圖3所示。
電網依據安裝在發電商處的上網關口表數據，每1 MW·h可再生電力上網后，將自動生成一個編號唯一的綠證。對于場內交易，綠證所有者可以發布掛牌信息，其他主體可以摘牌購買。在每年規定的配額制考核時間，由監審部門確定配額考核指標，核查監督各主體配額完成情況，并自動扣除當年對應的綠證數目，完成綠證回收。
目前，基于區塊鏈的綠證交易平臺，已在珠海模擬運行超過1年時間，共有十余家新能源發電企業和三十余家電力用戶注冊參與，共完成模擬交易一百余筆，組織模擬集中考核2次，驗證了系統的實用性和完備性。
區塊鏈能夠解決電網、平臺運營方、監審機構和分布式主體共同維護數據賬本的一致性和安全性難題。
下一步，將研究區塊鏈在綠證交易平臺的應用過程中涉及的關鍵技術的優化和改進方法，促進區塊鏈技術與實際應用場景的深度結合，為其在電力交易其他領域的落地提供成型模式和架構。
蔡元紀,顧宇軒,羅鋼,等/基于區塊鏈的綠色證書交易平臺:概念與實踐/2020, 44(15):1-9.
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