一文了解能源行業採用區塊鏈技術的現狀

原文作者 | OriginsNFT

原文編譯 | 白澤研究院

能源行業正面臨着來自環保人士、媒體和公衆的巨大壓力，要求他們將燃料生產轉向更環保的替代品。

能源公司正在投入大量資金开發技術，以實現碳中和，或者更好地扭轉迄今爲止對環境造成的破壞。

改變消費者行爲可以是一項重要的預防措施，但技術創新也可以促進更加綠色的能源消耗。區塊鏈技術和 NFT 處於創新技術的前沿，可以用來減少碳足跡。

本文將重點介紹區塊鏈和 NFT 在能源行業的應用。

本文要點：

• 能源行業背景

• 能源行業挑战以及區塊鏈/NFT 解決方案

• 投入使用的區塊鏈/NFT 解決方案研究

• 風險因素

• 總結

能源行業背景

根據國際能源署（IEA）的數據，全球總能源供應量（TES）約爲 6 億兆焦耳。這比能源消耗總量高出約 2 億兆焦耳。這些能源盈余要么在國家與國家間進行貿易，要么作爲儲備以防短缺。

2019 年疫情的出現使全球能源消耗量減少了 4.5%，重要原因在於全球旅行業被叫停以限制病毒的傳播。但這只是曇花一現，2020 年部分國家的出入境恢復正常，能源消耗量又反彈了 5%。

全球排名前 10 的能源公司（“MC”）的總市值約爲 4 萬億美元。其中，沙特阿美公司以 2.3 萬億美元的估值領先，佔前 10 大 MC 總市值的 58%。

盡管沙特阿美是最大的 MC，但其能源銷售收入僅爲第三大。兩家中國公司在這方面處於領先地位，部分原因是國內市場條件不同：

俄烏战爭引發了對燃料供應的擔憂，推動了能源價格的上漲。美國已禁止在俄羅斯進口石油，導致替代性、更昂貴的石油遭受搶購。與此同時，歐洲正在經歷“Nord Stream 1”天然氣龍頭被切斷，導致歐洲的能源價格持續上漲：

根據全球咨詢公司麥肯錫的預測，到 2050 年，電力和氫氣約佔燃料消耗總量的 50%。下圖顯示了不同能源類型的消耗量：

（單位：兆焦耳）

此外，未來幾年能源行業對於技術的投資將會大大增加，預計到 2035 年將有四分之一的投資用於脫碳技術。

（單位：十億美元）

基於區塊鏈和 NFT 的創新解決方案能夠大大提高技術效率，以對環境和可持續能源消耗產生積極影響。讓我們來看看。

行業挑战和區塊鏈/NFT 解決方案

1/碳排放

在 2020 年大幅下降之後，全球碳排放量在 2021 年出現強勁反彈，幾乎恢復到疫情前的水平。解決碳排放問題是能源行業的首要任務。碳信用額度是各國政府用來控制他們能夠排放到大氣中的二氧化碳量的一種方法。

解決方案：

NFT 可用於代表碳信用的所有權，並在公开市場上作爲證券進行交易。這有利於在氣候變化方面促進更好的行爲。雖然碳信用額度已經實施，但 NFT 技術提供了更強的所有權驗證功能，因此能夠在二級市場上更流暢地將碳信用額度作爲單獨的資產進行轉移。將 NFT 用於碳信用額度的應用已經創造了“ReFi”（再生金融）一詞。

2/可再生能源的可追溯性

A Power Purchase Agreement（“PPA”）是用於可再生能源开發商與消費者之間的能源購买協議。然而，驗證可再生能源的流向可能很昂貴。

解決方案：

區塊鏈和 NFT 提供了一個易於追蹤可再生能源的方法。對能源進行 NFT 化可以輕松證明能源是可再生的。目前，能源行業的解決方案是要求所有上市公司披露能源信息，如果報表中的信息不准確，這些公司可能會被處以巨額罰款，因此需要制定合理的調查程序來驗證披露的准確性。然而，NFT 化的能源擁有不可變、透明的記錄，可以被快速驗證，並且可以降低用於檢查能量的合規成本。

3/跟蹤工廠和機械

能源行業在將材料或自然能源轉化爲可儲存、可用的能源的過程中需要多種不同類型的工廠和機械設備。保持對這些設備的登記可能是昂貴的。審計師需要核實這些設備的存在和估值以用於財務報告，因爲它們的數量是相當大的。

解決方案：

在區塊鏈上將資產標記爲 NFT 有助於提高驗證過程的效率和安全性。現實世界的任何資產都可以被標記爲 NFT，這使得資產能夠被記錄實時狀態。此外，能源行業還可以跟蹤哪些設備需要維修或維護，從而減少延遲和報告所花費的時間。這將產生最小化能源生產停機時間和最大化生產效率以及提高最終收入的連鎖反應。一旦行業开始數字化，即使是便攜式的機械設備也可以被跟蹤，這就類似於現有的供應鏈區塊鏈解決方案。

4/脫碳進展

麥肯錫關於能源投資的報告強調，預計在新的碳減排技術上的支出將會增加——這項技術正在從小衆走向主流。但是，用於研發這項技術的資金來自哪裏？——要么增加收入，要么減少成本，要么就是股東或投資者提供額外投資。

收入增長和獲得投資可能是漫長的過程。然而，通過創新和使用新技術來削減不必要或低效的成本，可以成爲獲得額外資金的最有效手段之一。

解決方案：

使用區塊鏈和 NFT 可以通過降低合規成本和提高透明度來促進這一點，從而降低管理/處理的成本，促進脫碳進程。

5/能源運輸

在整個供應鏈中，運輸、儲存和跟蹤能源可能是一項挑战，尤其是對於能源這種無形的東西。建設跟蹤能源的基礎設施所需的廠房和設備也會消耗很多的資金。

解決方案：

將能源標記爲區塊鏈上的 NFT，可以提高能源在供應鏈中位置的可見性。能源公司將能夠追蹤能源的上下遊。負責決策的人員能夠訪問能源的實時數據，並根據數據做出明智的決策。如果他們預計發電廠的電力交付會出現延遲，則可以調整運營，讓電力保持可持續。或者，他們可以及時從其他生產商處購买多余的電力以防止短缺。

6/能源向電力和氫能源的轉變

到 2050 年，50% 的能源將轉變爲電力和氫能源。鑑於在這個過程中的碳排放會對環境造成嚴重不利影響，政府需要按照全球目標對企業的進展情況進行持續分析和監測。

解決方案：

區塊鏈和 NFT 能夠通過數字化的能源證書，讓可再生能源數字化，從而提高監控。使用安全的去中心化數據庫對能源行業的數字化程度越高，基礎數據就越有利於政府跟蹤績效。然後可以根據實時數據調整激勵或懲罰，以便更好地改變企業行爲。

7/碳捕獲利用和存儲（“CCUS”）

增加可再生能源生產是減少碳足跡的一種方式，但碳捕獲是一種減少能源生產過程中排放的二氧化碳量或提取已經釋放到大氣中的二氧化碳的方式。

解決方案：

區塊鏈可以支持使用可驗證的、不可變的大氣中碳排放量數據來跟蹤碳捕獲的進展。例如，IBM 與三菱合作开發了 CCUS 區塊鏈解決方案，可以追蹤二氧化碳的捕獲和再利用。三菱負責开發捕獲二氧化碳的物理基礎設施，而 IBM 負責开發跟蹤二氧化碳的數字平台。

8/復雜的文書工作

自然能源的利用其實很復雜。石油和天然氣合同涉及的文書工作量很大，流程中任何階段的延誤都會對整個供應鏈產生連鎖反應。對於能源生態系統中的許多參與者來說，通常的做法是在其存儲設施內保持能源過剩，以應對供應短缺的發生。

解決方案：

使用區塊鏈對能源進行標記可以減少驗證時間並提高數據的可靠性。

9/能源即服務（“EaaS”）

前期基礎設施成本可能很昂貴。建造工廠和機械設備可能需要數月甚至數年時間，在此期間不會產生任何收入。

解決方案：

EaaS 是分布式账本技術（“DLT”）的一種形式。它消除了企業用戶管理能源生產的需要。它能夠使企業更容易專注於其核心業務，並將能源生產外包給專業的第三方供應商。

EaaS 在 2021 年創造了 650 億美元的收入，預計到 2029 年將翻一番。它通常以线上“訂閱”並部署電子設備的形式出現，這些設備歸服務公司所有。下圖（來源：德勤）預測了未來的電力市場，該市場由分布式账本技術支撐。

目前，能源行業在採用區塊鏈和 NFT 方面相對領先。讓我們看一下已經實現的一些現實世界的例子。

真實世界案例研究

1/ FlexiDAO——能源屬性證書（“EAC”）

能源屬性證書用於標記具有獨特特徵或屬性的能源的流向，並使消費者能夠選擇他們喜歡的能源。

FlexiDAO 已實現了基於 NFT 的可再生能源證書（實時性），具有可交易且不可更改的屬性，可以被審計並用於報告 24/7 無碳電力成就，目前該項目已被包括微軟在內的公司所採用。

2/ Iberdrola 集團

Iberdrola 集團已經啓動了一個基於區塊鏈的試點項目，以實時數據的形式保證供應和消耗的能源是 100% 的可再生能源。這使該集團能夠輕松追蹤能源來源。

3/ Energy Web 基金會

Energy Web 部署了一套基於區塊鏈的能源網絡數字操作系統 (EW-DOS)，在全球擁有 100 多個能源市場參與者組成的社區。能夠自己生產能源的參與者可以與其他參與者進行交易。

此外，Energy Web 的去中心化操作系統允許能源公司开發和部署去中心化應用程序。

4/ Power Ledger

Power Ledger 推出了一個基於區塊鏈的微電網平台 uGrid，可以對能源進行跟蹤和交易。

微電網目前作爲國家電網之上的一層存在，可以獨立運行。隨着越來越多的參與者可以自己生產能源並擁有可用於交易的剩余能源，微電網正在成爲國家電網的可行替代方案。微電網允許擁有太陽能電池板的人們將其剩余的能源出售給可再生能源零售商，而無需第三方。能夠在二級市場上公开交易剩余能源可能比將其賣回給原始供應商更有利可圖。

風險因素

• 將所有能源公司、監管機構和其他供應鏈參與者過渡到一個統一的全球區塊鏈將是一個巨大的挑战。但是，如果數據存儲在流行的公共區塊鏈上，例如以太坊，那么每個供應鏈參與者都可以構建應用程序來提取他們所需的相關信息。然而，這可能存在對數據敏感性、數據保密性的擔憂，在這個前提下，私有區塊鏈可能更可取。

• 長期以來，基於工作量證明（PoW）共識機制的加密貨幣挖礦因其能源消耗而受到批評，這種誤解需要改變，能源公司才能在不危及聲譽的情況下採用區塊鏈技術。不過，潮流正在改變，加密貨幣“礦場”可以與可再生能源發電共存，並僅在能源豐富時才开機，因此挖礦通過與可再生能源的整合將使整個能源系統受益。薩爾瓦多現在正在該國火山噴發的地熱能附近建設比特幣挖礦設施。

• 使用 NFT 制作能源證書，或者通過區塊鏈將可再生能源證明標記化存在法律風險。現有的 NFT 交易平台准入門檻相對較低，而傳統的中心化市場將有更嚴格的 KYC 程序，使不良行爲者更難交易。所以，能源行業可能需要更好地开發二級市場基礎設施，以確保經過驗證的參與者才能交易標記化的能源資產。

• NFT 的交易和加密貨幣的使用不可避免地引發了人們對這些交易是否被用來洗錢的擔憂。此外，虛假交易也會是一個大問題——交易的真實性難以證實。這在受到嚴格監管的股票市場中是被禁止的。因爲它會給人的印象是能源資產的交易活躍，而實際上它卻是虛假的交易量。

• 需要進行 Web3 技術的充分教育。碳信用額度和能源證書的流暢交易至關重要。了解如何使用當前的 Web3 應用程序，或开發 Web2 用戶友好型界面以使得用戶輕松從 Web2 向 Web3 無縫過渡，將會促進大規模採用。

總結

麥肯錫的脫碳技術投資預測表明，能源行業的技術發展正在加速。區塊鏈和 NFT 非常適用於能源的生產、流向跟蹤，因此與其他行業不同，能源行業可能比預期更早地採用區塊鏈技術。

已經有許多應用了區塊鏈技術的解決方案正在測試中。將能源證書制作爲 NFT，通過分布式的點對點能源交易平台實時監測能源流向。隨着全球脫碳目標的進程加速和相應處罰變得更加嚴格，能源行業採用區塊鏈技術的速度可能會更快。區塊鏈和 NFT 被嵌入整個能源行業也許只是時間問題。

風險提示：

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