区块链的发展及应用

       区块链在近年逐渐得到了不同国家的认可，并被认为是“世界的第九大奇迹”。人们将区块链的发展分为三个阶段1.0阶段、2.0阶段、3.0阶段。
　　区块链1.0阶段数字货币：区块链1.0阶段，主要应用在数字货币上，以比特币为代表。数字货币的各种买卖，是人们参与区块链的最主要形式。在1.0阶段，数字货币包括了比特币和莱特币两种。在这个阶段，人们并没有注意到区块链技术的价值，更关注的是数字货币的投资回报率。
区块链2.0阶段可编程化区块链：区块链2.0阶段，主要应用在金融领域，以智能合约的开发和应用为代表。在数字货币的基础上，加入了智能合约等系列的见证协议，成为真正可编程的区块链，可以优化更多金融领域的实务和流程。区块链2.0阶段，可编程化区块链的标志产物就是以太坊，也是智能合约的应用产物。以太坊是一一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台，通过其专用加密货币一以太币，提供中心化的以太虚拟机来处理点对点合约。以以太坊为主的区块链2.0技术，可以达到每秒70~80次交易次数，但是其应用场景并没有发展更多，这就需要将眼光放到区块链3.0阶段。
　　区块链3.0阶段-超越货币、金融范围的区块链应用：区块链3.0阶段，应用范围已经超出了金融领域，致力于为各行业提供去中心化解决方案，向智能化物联网时代发展。区块链应用的领域将扩展到人们生活的方方面面，比如医疗、司法、物流等。区块链可以解决信任问题，人们不再需要依靠第三方获取或建立信任，大大提高了人们的办事效率。在3.0阶段，区块链技术将远远超越货币、支付和金融这些经济领域，它是对每一个互联网中心代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储，重塑人们生活的方方面面。从2018年开始，区块链进入3.0阶段，也多了更多的应用。
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　　区块链在电力领域的应用
　　电力行业，向来是一个中心化监管和调配市场供需的行业，区块链作为一个带着“去中心化”光环的技术，能够为电力行业带来怎样的变革？当前电力行业正处在快速变革期，由于可再生能源的出现以及对分布式能源的研究，能源储存方式、能源利用效率以及能源数字化都在加速变迁，区块链的诞生为计量这些不确定性提供了新的路径。
　　区块链技术可以为支付、销售、交易和价值分配的复杂网络提供基础设施。区块链技术可以有效帮助提升交易效率，降低交易成本，在电力行业中，区块链技术和智能合约有助于帮助消除整个价值链中的痛点和摩擦。但由于安全性、可扩展性和治理的问题仍然存在，区块链技术仍然处于起步阶段。
　　区块链技术作为继大数据、云计算和人工智能之后的一项新技术，以其可追溯性、分布性和不可伪造性等特点，受到了政府、行业和学术界的关注。业内普遍认为，从2020年开始，亚太地区将成为全球能源领域区块链发展的新主导。
　　当前区块链在我国电力领域的应用主要分为三个方面，首先是区块链与电力系统相结合，保证业务数据上链的安全性和可追溯性，利用智能合约技术实现业务办理自动化，主要包括电力交通方面、点对点交易、可再生能源证书管理等；其次是区块链与电力金融相结合，主要包括供应链金融、电子合同、电费金融等；第三是区块链与电力企业管理相结合，主要包括电力审计、企业安全管理、电网管理等方面。
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　　国内外相关实践案例
　　当前，我国电力需求响应相关技术已经展开试点，但是在商业模式、政策等方面依然不够成熟。区块链自带的一些特点和技术刚好可以解决电力供需互动领域中的一些典型问题，下面将介绍区块链在电力供需互动领域应用取得的一些实践成果。
　　（一）国外实践案例
　　目前，国外已经有很多相关技术的项目实施方案和示范应用。日本富士通开发了区块链交易系统，它通过系统进行能源控制，促进电力稳定供应，这个交易系统可以用来处理消费者之间的电力短缺与过剩问题。2020年8月底，德国联邦能源署（DENA）推出了一个能源实验室，它允许以AI和区块链等创新技术作为基础能源解决方案来进行试验，且该实验室包含BMIL可视化解决方案和智能合约登记册的试点项目。
　　（二）国内实践案例
　　目前，我国各地方政府正积极推出区块链产业扶持政策，助力区块链在电力物联网中落地。2020年8月4日，国网宁夏电力研发的国内首台融合区块链与边缘计算为一体的区块链一体机成功接入“国网链”并上线试运行。该一体机突破了链上链下高效协同的技术瓶颈，破解了电网侧与负荷侧信息交互壁垒和难以协同互动的行业难题，实现了对负荷侧数据的采集、监视、分析，将有力保障负荷侧资源辅助服务市场交易的真实可信。
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　　区块链在电力需求响应业务中的应用
　　将区块链技术应用到电力供需互动业务中，可建立基于需求响应的智能DR合同，利用加密技术与共识机制相结合建立一种DR管理方式，处理业务中出现的突发情况，将参与的用户在业务网络中共识记账，解决交易安全。将智能合约应用到电力商品的价值利益分配当中，可实现多主体利益分配。下面将从四个方面展开分析。
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　　多主体利益分配
　　为了实现多个参与实体利益分配的公平和公正，应该充分发挥智能合约技术在多主体利益分配中的自动化和智能化。通过构建电力供需互动领域中各参与实体的利润函数，构建不同的区块链智能合约，并根据供应链利益分配方式进行自动匹配结算，全程无需第三方参与，促使电力供应链中的各个参与实体在使自身权益最大化，并保持电力供需互动领域多个参与实体间的长期稳定合作关系。
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　　总结与展望
　　区块链技术可以解决电力供需互动流程中存在的一些安全问题，它在该领域有广泛的应用价值，但目前大多数研究都关注在区块链与能源互联网结合的普适性应用，对于区块链在电力供需互动业务深度融合的领域研究还较少，缺乏对业务流程的全面思考，未来还具有较大的提升空间。
　　因此，我们对区块链技术的未来发展趋势作如下预测：一是区块链技术在能源行业的应用发展迅速，将逐步从通用领域向特定业务领域延伸和拓展；二是在电力供需互动领域的区块链，将主要采用联盟链和私有链结合的发展思路；三是在未来，区块链与大数据、人工智能和边缘计算的结合将会更加紧密；四是区块链技术的安全问题也将受到重视，需要技术和管理的统筹考虑。