“
區塊鏈不是為了應用而應用，區塊鏈只是工具，是去中心化的手段，解放生產力才是目的。”面對近幾年被炒得如火如荼的區塊鏈，清華大學電機系副教授張寧4月18日在接受《中國科學報》采訪時說。
在當天舉行的聚焦
物聯網領域的
北京地區廣受關注學術成果會上，張寧解釋說，區塊鏈也具有“適用范圍”，它并不能解決線下物理系統的真實和信任問題，而只能解決鏈上的去中心化和信任問題。以
能源互聯網為例，他介紹了
區塊鏈技術在這一領域的典型應用，并就未來發展提出建議。
“思想一致性”
2019年10月24日，中共中央政治局第十八次集體學習時強調，把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。由此，“區塊鏈”開始走入大眾視野，成為社會關注焦點。
近兩年來，國內市場對區塊鏈技術的研究日漸深入。數據表明，中國區塊鏈專利申請數量目前已位居全球第一。許多國企以及民企希望借此發力，尋找發展契機。能源領域尤其重視區塊鏈技術。如國家電網公司提出泛在電力物聯網建設的整體解決方案，并成立了國網區塊鏈科技有限公司。同時，煤炭及其他各種能源行業都提出了區塊鏈標準以及技術研發計劃。
那么，能源互聯網與區塊鏈存在怎樣的聯系？在張寧看來，其關鍵之處在于，區塊鏈和能源互聯網具有“思想一致性”。
張寧介紹，區塊鏈的技術發展主要經歷了三個階段。區塊鏈1.0主要用于以
比特幣為代表的一系列數字化編程的貨幣（區塊鏈技術不等同于比特幣，而是支撐比特幣的底層技術），主要是以去中心化的手段解決支付過程中的信任問題。區塊鏈2.0超越了貨幣概念，以
數字貨幣與智能合約相結合，主要用于各種
金融市場的去中心化。區塊鏈3.0除金融領域之外，還會涉及到各個生產領域，又被稱為可編程社會，目前這一領域尚處于非常初級的階段。
“大家在辦很多事情的時候，都需要證明自己的學歷、經歷，如何減少這一繁瑣工作量呢？依托密碼學技術、樹狀存儲技術、共識算法以及智能合約，區塊鏈就可以發揮重要的作用，解決信任的問題。”張寧說。其核心思想是在沒有中心機構或無法確定中心機構，抑或中心機構可能不可信、運行環節繁瑣的情況下，建立各方信任，實現數據的共享可信和合作。這界定了區塊鏈技術的適用范圍。
能源互聯網，這一能源系統，特別是電力系統正在經歷轉型，正在改變著整體能源系統的形態。發電側不僅是傳統的大型發電站，風電、光伏，特別是分布式光伏等并網，使能源系統由原來的統購統銷的方式運營，無法采用常規的調控手段去消納現有能源，如何管理這些成千上萬可發電的資源或發電主體就成為一個棘手問題。
“這使得區塊鏈與能源互聯網的在思想上具有“吻合之處”——都體現了去中心化的思想，需要進行廣域情況下不同主體的自主協同。”張寧說。在2016年發表于《電機工程學報》的一篇題為《能源互聯網中的區塊鏈技術》的研究中。張寧與合作者還指出，區塊鏈和能源互聯網還具有其他相似之處，如都能促進建立市場化和金融化平臺，都具有智能化和合約化的特征。
典型應用
那么，區塊鏈在能源互聯網中有哪些潛在用處呢？張寧表示，目前已經有很多區塊鏈平臺都在用于解決不同的問題，現實作用已經凸顯。主要包括能源市場交易、多能源系統的交易、能源的計量和認證以及電力的金融產品等應用方向。例如：
能源市場（包括發電側和供電側市場）的交易。以發電測為例，除了集中化的由電力調度中心組織的市場之外，還有分布式能源P2P交易等非中心化的市場，這些交易不能集中管理，可以采用區塊鏈技術實現高效的分布式協同。
多能源系統的交易，電力系統、熱力系統、燃氣系統等是不同系統之間的交易，區塊鏈技術可協同不同能源系統之間的優化。
能源的計量和認證。能源系統是最大的
碳排放主體，在能源系統中進行碳減排，初始化的問題是碳排放如何認證，如每度電排放了多少碳，這將需要進行追蹤并產生大量數據。面向未來的碳達峰，碳中和，區塊鏈技術能夠被用于碳排放權的認證，從側面增強能源系統對于可再生能源消納的責任。
未來發展
目前，我國風電和光伏發電量均位于世界第一，且遙遙領先領先第二名，但我國風電和光伏占整體用電量目前僅為10%的水平。“未來要實現碳達峰、碳中和，光伏和風電的比例還要上升，最終將要達到50%-70%，這對于電力系統帶來的挑戰非常大。”張寧說。
風電和光伏除了存在很大的不確定性，其通過電力電子裝置并網也容易引起電網的安全穩定問題。對此，目前張寧正在研究高比例可再生能源并網下的電力系統規劃。該規劃包含兩個層面，一是戰略層面的規劃，回答以新能源為主體的新型電力系統的結構形態問題；二面是戰術層面的研究，面對大規模的可再生能源并網，電力系統如何進行規劃。
“我們的電力系統目前已經站在了一個十字路口，構建以新能源為主體的新型電力系統，全世界沒有任何一個獨立的電力系統目前是完全由風電和光伏等新能源所供應的，沒有任何經驗可以借鑒。”張寧說，“未來電力系統它的結構形態應該怎樣發展？怎樣才能規避不穩定的運行方式，避免電力系統陷于不安全的狀態？回答這些問題都需要創新性的研究。”
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