区块链学习笔记10-区块链+能源

谈到能源领域，区块链这一名词便并不断被提及，然而对于这一块，区块界中没有其它的应用场景能够比能源应用产生更多褒贬不一的评价了，今天就来学习下“区块链+能源”的缺点和优点。

一、比特币挖矿耗能之大令人惊叹

1.比特币目前为止最大的负面影响，就是能源浪费。

比特币的虚拟开采消耗了大量能源，甚至导致一些国家的电力中断。全世界挖矿每年大约使用31Twh的能源。相比之下，爱尔兰的年度消耗只有23Twh，全英国的电量消耗是309Twh，人们担心，到2020年，这一技术的能源消耗将超过全球的用电量。

分析公司Digiconomist估计，每一个比特币所消耗的能源，能支持美国九个家庭一天的用电量。

每挖掘一块比特币，二氧化碳排放量为8-13吨，等于汽车行驶20.3万公里或57台电脑工作一年(每天运行8小时)的耗电量。

在比特币挖矿时，“矿工”们使用电脑进行复杂的计算，会占用大量的计算能力和电能，需要超过17亿次的尝试。

有一半的比特币挖矿者都在中国，每天有25000台电脑运行着，每天的耗电量价值4万美元。

2. 央行闭门会议讨论对比特币矿场限电

目前占据比特币网络主导权的多数算力仍位于中国境内，受益于内蒙古和四川两地充沛的电力资源，中国拥有世界上最多的比特币矿场，对比特币的生产有着垄断之势。随着比特币价格和市值的不断增长，未来“开采”新的比特币，对矿机的算力要求越来越高，设备也越来越昂贵；而作为成本大头的电费，意味着中国内地低成本水电的吸引力变得越来越难以抗拒。

根据2011年的数据，中国的电费为8美分/千瓦时，在17个国家中排名最末，而美国电价为12美分/千瓦时居于中位。电费最贵的是丹麦，高达41美分/千瓦时。全球比特币网络的算力向中国聚拢容易，要再次寻找足以“接盘”的下家却很难。况且比特币矿机所需的大量专用硬件设备，其生产厂家也都在中国。

为了控制用电，央行召开闭门会议将要求限期关停比特币矿场。但显然要想关闭比特币矿场，不是一纸强制令就可以完成，除非关闭互联网。

3.可能的解决办法

据《商业内幕》（Business Insider）日前报道称，有一位19岁的“科技天才”表示，他可以解决比特币的能源消耗问题。这位少年就是来自西班牙的莱克斯·西卡特（lex Sicart ），他在10岁时学会了编码；13岁时，他已经创建了自己的第一个APP；17岁时，也就是2017年，他被福布斯选为他们30个最有影响力的30岁以下欧洲年轻人之一；2017年，他带着一笔赠款来到硅谷，开始发展一家初创公司。他目前正准备在西班牙最大的太阳能发电厂担任技术顾问，而且他正在西班牙旅游城市——马拉加（Malaga）开发加密货币。

对于比特币能源消耗问题，他提出了两个解决方案：“我们要么必须使用于挖掘加密货币的算法更有效率，要么必须找到一种利用太阳能等可再生能源挖掘加密货币的方法。 "

作为CryptoSolarTech公司的一位颠覆性技术顾问，西卡特很快将在新的岗位上做到这一点。据悉，CryptoSolarTech有望成为最大的太阳能加密货币开采农场，目标是在马拉加的一个仓库里安装3000台服务器，这个仓库将作为一个采矿场——它将由塞维利亚的太阳能电池板供电。为保证能源供应，还与西班牙能源公司RespiraEnergía签订了15年合同。

也许在不久的将来，他可能会解决区块链界巨大的耗能问题。我们期望这一技术的发展可以在比特币耗完全球能源之前就得到成熟应用。

二、区块链在能源领域能发挥什么作用？

区块链在能源领域的应用，可以想象到的主要是促进多方间安全、去中心化的交易，增强安全性与互信，减少欺诈；促进多方交易中的透明度和效率。相比于金融等其他领域，能源领域不仅涉及到价值的转移，物理产品本身（例如电力）也必须考虑在内。

2016年4月，区块链能源服务平台LO3与去中心化应用创业公司ConsenSys在纽约布鲁克林合作推出了TransActiveGrid项目，产生了区块链领域的第一笔能源交易。两年之后的今天，全球已经有上百个组织与公司通过投资、合作或者直接研发参与到了区块链能源这一领域，其中既有新兴区块链创企，亦有传统能源公司及政府机构。过去的一年中，区块链能源项目获得了超过3亿美元的融资。

目前，区块链能源项目集中于欧美市场，美国、德国、澳大利亚这些发达国家，这些国家政策开放且有较为发达的分布式可再生能源，为区块链能源在这些地区的发展提供了土壤。传统能源巨头，如BP、壳牌、日本东京电力公司等都对这一领域十分看好。

区块链技术在能源领域的应用主要有以下分类：

1.电力

区块链的重要特征之一就是数据的不可篡改性，而区块链在电力领域的应用就和区块链的这一特点密切相关。

让每一度电都有迹可循，从根源上杜绝偷电漏电现象的发生：因为每一度电的“前世今生”都会被记录在一个不可修改的账本上。

与邻居交易剩余的电，实现能源共享：假如你家里装了个太阳能发电器，每天能产生1度电，但你每天只能使用0.5度电，剩下的0.5点就可以通过区块链转移给需要用电的邻居。

电动汽车充电和共享：Innogy在德国各地启动了基于以太坊共有区块链充电站服务，其孵化的的MotionWerk也在美国推出了基于区块链技术的共享充电网络。

2.交易、结算、资源整合：

区块链技术可以通过智能合约来控制能源网络，所有能源的消耗与存储都由智能合约自动控制，结合其他的技术手段来保持供需平衡，同时分布式存储确保了交易过程安全透明。

案例一：上文提到的能源传输项目TransActive Grid。这是一个基于以太坊的能源传输项目。

两名布鲁克林居民在2017年7月29日通过能源创业公司LO3的以太坊区块链直接完成了一笔能源买卖交易。居民埃里克•弗鲁明（Eric Frumin）将其太阳能板生成的过剩可再生能源买给EnergyStar项目前Bob Sauchelli。

Frumin房顶的太阳能电板生成的能源都会在以太坊区块链上进行计算和记录，他的能源除了满足自己的消耗需求之外，还有剩余。通过使用可编程的智能合约，这些能源可以在公开市场上进行买卖。但是这些剩余能源如果卖回给电力公司的话，只能以电力公司的批发价格。

购买他能源的Sauchell说：“如果Frumin将能源卖给我，我将会以电力公司卖给我的价格购买他的能源，而我并不会多付。但是Frumin会获得整个溢价，而不只是批发价。”而且他购买Frumin能源的便利性与传统能源公司的便利性相同。

案例二

成立能源研究实验室。未来的储能可能不同于今日，它将变得更高效。

储能的利用率单体就是单个企业购买的储能的利用率，它其实非常低，因为不可能一天24小时都把储能利用起来，但在区块链技术之下，储能可以像滴滴和优步的出租车一样，周边用户都可以通过分享使用，做到能源的节流。

3. 生态系统

区块链、物联网、大数据三者的结合可以打造出一个能源生态体系中的“乌托邦”。

假设未来的某一天我们应用这三种技术建立起了一个能源生态系统，然后把设备供应商、专业运维服务商、使用设备的业主以及负责金钱流通和报价汇总的金融系统打包扔进这个系统。

系统可以根据大数据分析直接计算出最适合业主的方案，并通过智能合约经由金融机构自主完成购买或者维修行为。

总结：目前，能源区块链的技术和应用还在初级阶段，面临的问题包括技术成熟度、计算能力与处理速度以及政策监管风险，但是随着越来越多机构的加入，区块链技术对能源行业的影响将愈发深刻。我们处在这个“大航海时代”的来临前夕，对于区块链能源的应用我们的列举必然是不完全的。不过重要的是我们需要看到区块链未来无限的可能性。

明天继续学习其他的区块链+。