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《区块链与可再生能源:循环经济时代的整合挑战》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2021-05-31

  • 可再生能源技术在利用自然能源资源减少能源消耗方面发挥着至关重要的作用。随着可再生能源利用趋势的增加，能源分配网络也变得更加复杂。因此，预计产生的能源的有效分配、非法使用能源、不公平定价以及个别能源生产者进入市场将是在不久的将来需要解决的关键问题。在本研究中，为了消除能源网管理过程中遇到的问题，我们讨论了区块链的概念，以及它与可再生能源系统的集成。首先，我们开发了循环经济视角下区块链与可再生能源系统的新型整合过程，以确保能源电网管理系统的可持续性，然后讨论了所提出的整合过程对能源政策制定者的优势。其次，介绍了区块链在向循环经济转型过程中所面临的挑战。为了对集成过程中遇到的挑战进行排序，采用基于专家意见的勾股定理模糊层次分析法进行了数值分析，并给出了相应的管理意义。

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相关报告

  • 《主动迎接能源数字经济时代》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2021-02-10
    • 当前，能源革命和数字革命深度融合是大势所趋，能源系统日益呈现数字化、网络化、智能化属性。在以风能、太阳能为代表的清洁能源迅猛发展和“云大物移智链”等新一代数字技术与能源行业日益融合的背景下，能源数字经济应运而生。因此，有必要分析能源数字经济如何在产业数字化和数字产业化的协同推进中催生能源新形态和新业态，如何推进能源转型进而带动社会的生产生活发生变化。 能源变革关键驱动力 当前尚未有关于能源数字经济的明确定义，理论实践仍在不断探索之中。基于数字经济的内涵以及能源系统发展的一般规律，能源数字经济可理解为以新发展理念为引领，以现代能源网络和信息网络为主要载体，以能源技术和信息通信技术融合应用为重要推动力，以提高全要素生产率推动高质量发展为目的，促进协同、创新、绿色、高效的经济发展形态。 从理念上来说，能源数字经济融合了能源系统的工业体系发展思路，以及数字经济所具备的思维方式，在不确定环境中探索多维度多层次多主体的解决方案，实现认识维度和认识观念的变革。 从方式上来说，能源数字经济充分发挥数字技术在推动能源系统智慧运营、科学决策、精准服务等方面的作用，同时按照市场经济的发展规律，实现信息、能量、价值的汇聚和再分配，推动现代能源体系建设。 从范畴上来说，能源数字经济是产业数字化和数字产业化在能源领域的实践应用，其中能源产业数字化是能源数字经济的主战场，数字产业化是实现能源转型的加速器，进而提升经济社会发展水平的重要驱动力。 能源数字经济作为一种新的经济形态，将有效改变能源系统和能源产业发展当中的组织方式、生产方式，成为能源变革的关键驱动力。能源作为社会生产生活的重要基础，也将通过动力变革和产业创新，对整个经济社会发展创造新机遇。与传统经济相比，能源数字经济呈现出以下四个方面的典型特征。 融合创新和边缘创新是能源数字经济发展的重要动力。数字革命正在加速从信息技术时代向与传统行业和领域进行融合的运营技术时代迈进，也成为推动能源发展模式转变的驱动力。与此同时，能源转型的进程也将有效推动数字经济以及社会生产生活的多方面发展。在此背景下，能源数字经济旨在探索能源发展的新业态、新模式。因此需要按照新发展理念的指导，在能源、数字、经济融合应用的领域进行技术创新、产品创新、服务创新，探索不同学科和业务领域的跨界应用。 实现绿色可持续发展是能源数字经济发展的核心目标。能源数字经济发展，通过实现能源系统的智慧化运行、科学化决策、精准化服务，推动构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。同时以市场化手段，利用数字化技术，建立能效服务、节能减排的有效运营模式，推动分布式能源、灵活性资源与能源网络有效互动，提高清洁能源的利用效率。在能源系统加速转型的基础上，推动能源产业数字化转型，形成绿色发展的联动效应，构建工业系统可持续发展的有效路径。 协同发展是能源数字经济发展的主要模式。能源数字经济旨在探索不同专业领域、不同业务场景下具有普遍适用性的发展体系，探索跨界融合的发展路径。因此能源数字经济具有鲜明的协同性、开放性、共享性。通过推动技术、数据、知识等生产要素高效流动，带动能源数字经济的不同市场主体，围绕用户的生产生活需求，进行有效的开发和应用。多方主体发挥各自所长，进行优势互补，进一步拓展能源行业发展边界，在价值共创的过程中解决能源革命和数字革命融合发展的关键问题。 推动能源服务均等化是能源数字经济发展的根本要求。能源革命和数字革命发展的根本目标，是要创造普惠共享的发展环境，必须坚持发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享。因此能源数字经济要着力解决能源服务均等化的问题，发挥能源企业民生保障的“公共设施”责任。一方面通过有效的模式创新，提高能源服务的质量，提供精准、个性、便捷的能源服务，满足人民对美好生活的向往。另一方面发挥能源数字经济乘数效应，有效改善由于地域、经济水平、人口密度等因素导致的服务成本高、服务保障不充分等问题，打通能源民生服务“最后一公里”，让处于不同发展水平的地区和人民能够共享能源数字经济发展的红利。 能源数字经济通过三个层面发力 能源数字经济作用发挥的逻辑体系分为三个层面，分别为认知层面、能力层面和方法层面。其中认知层面是核心，形成对能源数字经济基本原理和逻辑规律的认识，为提升发展价值、发挥赋能作用提供基础和指导。能力层面是基础，重点突出在发挥能源数字经济放大、倍增的作用过程中，所需的关键支撑和能力条件。应用层面是关键，通过技术赋能、场景赋能、平台赋能等主要方法，实现广泛链接、商业创新和生态繁荣。 在认知层面，一是要建立能源转型路径的认知。能源数字经济发展不能脱离能源安全新战略的实施背景，要在推进能源转型路径的大背景下，探索与数字革命互融互通的发展关联，这是发挥能源数字经济作用的核心。二是要建立对数字经济发展范式的认知。数字经济发展对社会经济生产生活的影响已经日益明显，要充分理解其中数据作为重要生产要素，如何发挥链接和效益放大的作用；要充分理解数字技术对于提高生产效率、改进生产关系的作用；要充分理解新的经济形态和商业模式产生的逻辑。这是发挥能源数字经济作用的基础。三是要建立对市场运行规律的认知。能源的工业属性和商品属性要在能源数字经济发展下得到有效融合，就需要发挥市场对于资源配置的作用，以提升全要素生产率为目标，以需求为导向，引导人才、资金、技术等向合理的方向流动。这是认识能源数字经济作用的关键。 在能力层面，一是提升基础能力。能源数字经济结合新型基础设施发展机遇，在能源数字化转型的材料、工艺、技术基础上，加强基础软件的建设，强化支撑科学研究、技术开发、产品创新的基础性设施建设，为能源数字经济发展构建完善的基础能力体系。二是提升创新能力。以市场化思维和管理变革手段，突破科技研发体制机制的障碍，以更灵活的组织形式激发创新活力，为能源数字经济发展提供“活水之源”。 同时发挥能源网络广泛覆盖的特性，带动并激发社会公众主动参与需求创造工作，进而带动其他相关产业进一步优化升级。三是提升连接能力。通过推进数据、知识、技术等生产要素共享协同，实现不同专业当中的数据、不同业务领域的信息、不同类型的能源进行深度连接和灵活交互。同时为不同投资主体创造平等公平的发展环境，创造广泛合作和跨界交流的有效平台，在协同共享中创新能源发展形式和业态。 在应用层面，一是以能源技术和数字技术融合应用进行技术赋能。5G、云计算、人工智能、区块链等先进数字技术的应用，推动能源工业互联网进程加速，带动能源系统优化生产运行流程、保障系统和人员安全，创造能源发展的新场景、新需求。与此同时，要注重与传统能源系统自身技术的融合应用，推动群体性技术创新，为企业盘活存量资产、提质增效进行技术赋能。二是以产业链联动和跨界合作为特征进行场景赋能。能源数字经济的发展，更具有系统性、整体性的发展思维，因此关注能源系统产业链在数字化转型进程中的联动反应。同时开放行业发展边界，注重与社会其他行业的有效连接，在跨界合作中挖掘有利于经济发展和民生保障的真实场景。以市场的需求为导向，以场景的应用赋能形成产业闭环和商业闭环。三是以能源互联网产业生态为核心进行平台赋能。能源行业属于传统的工业经济发展范畴，具有专业强、壁垒高的特点。能源数字经济发展需要以生态化的发展思路，构建能源互联网体系下产业协同配合、互利共赢的生态体系，进而实现规模化、定制化、精细化生产，带动各类主体作用最大化发挥。 能源数字经济将迎跨越式发展 能源数字经济将借力5G、云计算、AI、大数据、物联网、区块链等新兴数字技术，把各生产要素、各生产环节数字化，推动技术、人才、资本等资源配置优化，推动业务流程、生产方式重组变革，进而提升内部效率和对外服务能力，同时连接能源产业上下游企业各，并不断向其他相关领域拓展，实现跨越式发展。 一是能源数字经济呈现万物互联形态。能源数字经济利用大数据、5G等新兴技术，可实时传输前端设备产生的海量数据，提升数据采集的及时性，同时实现海量机器低成本和低功耗通信，进而加速能源领域人与设备、设备与设备互联，实现跨企业数据共享、贯通各业务各环节，把能源利用从原来的集中式变成分散式，将电力、油气、交通、信息等网络集合起来，成为能源共享的网络。通过对外开放，实现产业外数据互联互通。 二是能源数字经济呈现智慧化态势。能源数字经济将联接产生的大量数据汇聚到云端，通过云计算为大数据应用场景提供多元算力，利用人工智能对能源数据进行训练和推理，实现能源领域全流程信息感知，强化了数据洞察能力，提升了场景业务的智能化决策能力，进而驱动能源领域呈现“高品质、高能效、智慧化”发展。 三是能源数字经济涌现多种新思维新模式。能源数字经济变革了能源行业传统思维模式和商业模式，互联网的用户思维、大数据思维、平台思维等，为能源企业拓展服务范畴、拓宽服务渠道，提供了新思陆。利用大数据，构建对市场、用户、产品、价值链乃至对整个商业生态重新审视的思考方式，以客户为中心，发掘客户需求，打造业务增长模式的新亮点，构建协同可持续的新型商业体系。 四是能源数字经济边界不断拓展。通过5G、区块链、人工智能等技术的深化应用，将能源实体世界与数字世界相互映射，通过数据的贯通，进而将实体世界贯通整合，能源领域与其他产业不断融合交汇，打破了传统的能源领域边界，例如电力数据征信、电力保险、电e宝等业务，能源生态圈逐步壮大，能源数字经济边界不断拓宽。 在大数据时代，发展能源数字经济是一种必然趋势，这对能源行业而言，既是机遇也是挑战，对传统发展理念、技术、组织管理和生态提出更高要求。因此能源行业应以灵活、创新、科学、融合的视角，打通穿透大数据的管理、政策、技术、商业的语境与逻辑，夯实大数据基础设施，贯通能源流业务流数据流，深度挖掘数据资产价值，以抓住数字机遇，大力发展能源数字经济，进而适应新市场的法则，保证自身可持续发展和践行央企社会责任与使命。
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  • 《国际可再生能源署：氢能将重塑全球能源格局》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-01-28
    • 氢能经济的快速增长，正在重塑国际贸易市场和各国的能源关系。氢能尤其是基于可再生能源的绿氢，被视为实现能源转型的重要路径。随着新的氢气出口国、进口国的确立，各国能源实力将重新洗牌，进而引发新的相互依存关系，从而给全球经济和政治格局带来颠覆性影响。 国际可再生能源署（IRENA）日前发布报告称，随着传统化石燃料贸易日渐衰落，氢能将重塑全球能源格局，改变世界能源贸易的地理格局。 ■基于氢能的新格局将诞生 IRENA认为，鉴于许多国家都有能力生产氢气，未来的清洁能源市场将朝着“区域性而非全球性”的方向发展。氢能将为市场带来新的和多样化的参与者，使得供应更加多样化。同时，氢能市场更加包容，可以为世界各国提供公平的合作机会。 IRENA总干事弗朗西斯科·拉卡梅拉表示，“氢虽然不是‘新石油’，但仍会给政治、技术、环境和经济带来革命性影响。” 根据IRENA的报告，本世纪20年代将是氢能技术的竞争时代，而对氢能需求的爆发则从本世纪30年代开始，届时，全球范围内绿氢将与基于化石燃料的灰氢进行成本竞争。IRENA预计，中国、巴西等国可能更早迎来这场“绿灰”成本之争。 报告同时认为，随着氢能经济占据主导地位，可以左右价格走势的油气生产国的地缘政治影响力将大大削弱。这意味着，新的“能源地缘政治地图”将诞生，随着氢气供需两侧共同成长，“氢能外交”的重要性也将大大增强。 ■跨境贸易逐渐活跃 基于到2050年氢能将占全球能源使用量12%的预期，IRENA 认为，跨境氢贸易将在2030年代增加，到2050年超过30%的氢气可以跨境交易，这一比例高于当前的天然气，其中2/3的绿氢生产将用于本地，1/3用于跨境交易。经过改造的管道可能会促进一半的氢贸易，另一半则将以氢衍生物的形式通过船运实现，如氢衍生氨运输。 绿氢将是氢贸易最主要产品，IRENA估计，到2030年，部分国家可以实现绿氢价格与蓝氢持平。 目前已有30多个国家和地区计划开展氢能商业活动，建立氢贸易关系可以为本土氢价值链的建立、绿色就业机会的增加开创新的可能性。事实上，一些传统上没有进行能源交易的国家，正在围绕氢能源建立双边能源关系。 IRENA指出，绿氢市场的增长“比我们此前的预期还要再快一些”，最近，德国、乌拉圭和巴西等地都出现了相关交易。美国能源咨询公司博莱克·威奇则指出，亚洲在氢制取和综合应用方面已取得重大进展，其中，中国、日本、韩国进步显著。 IRENA估计，目前氢能的年销售额约为1740亿美元，已经超过LNG，到2050年有望增至6000亿美元，增幅近6倍。基于此，美国银行预计，到2050年，氢能市场将产生2.5万亿美元的直接收入和11万亿美元的间接基础设施收入。 ■能源进出口国角色可能对调 随着氢能产业布局逐渐打开，当前的能源进出口国角色可能出现对调。《金融时报》撰文称，最有能力生产廉价可再生能源电力的国家，也是最适合生产具有竞争力绿氢的国家。中国、日本、欧盟等能源消费国，已经将氢作为能源战略的主要组成部分，预计未来10年将有约650亿美元资金专门用于制氢。 当前，智利、摩洛哥和纳米比亚等国仍是能源净进口国，但他们成为绿氢出口国的前景十分乐观。根据IRENA分析，非洲、美洲、中东和大洋洲的“绿氢”生产技术潜力最大，只是仍然面临大规模技术转让、基础设施建设等方面的挑战；而欧洲、东北亚和东南亚的潜力则相对较小。 ■平衡国家间能源关系 意大利国际政治研究所（ISPI）指出，氢能产业可以通过创建一个更加分散的全球能源系统来平衡国家间的能源关系。 ISPI研究助理Ruben David表示：“能源系统重新定义之后，某些国家、行业、企业会从中受益，而另外一些则会受到不利影响。”当前的能源出口国可能成为能源净进口国，从而遭受经济损失。事实上，化石燃料丰富的国家大部分收入来自油气出口，可能会因氢出口腾飞而受到干扰，从而导致社会和政治不稳定。 随着化石燃料进出口依赖度降低，向氢的过渡也带来了多边关系的颠覆。“美国与海湾国家之间的关系可能会受到向可再生能源和氢气过渡的严重影响。”Ruben David称，“制定氢能发展的规则、标准以及强化监管治理，也可能会导致地缘关系重塑。”
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