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趨勢觀點

區塊鏈技術助一臂之力 綠能產業應用新未來

工研院資通所  陳耀鑫 蔡雨憙 張仕穎

綠色能源,如太陽能、風力發電等,是目前全世界能源產業積極發展的方向,具有極大的潛力來取代以石化燃料作為發電原料的傳統能源產業,然而到目前為止普及程度並不如預期。區塊鏈技術的出現,或許可以為能源產業擦出不一樣的火花,從支援P2P的能源交易,到基於太陽光電的虛擬貨幣,皆有助於綠能產業的發展。

綠能新主角 - 生產性消費者

為提高能源使用效率,全世界的能源產業正處於積極轉型的時期,發電比重逐年增加的綠色能源(太陽能、風力等)將成為主流。同時為提升電網輸電穩健性,集中式發電模式逐漸轉換為分散式發電。由於能源市場的本質已經產生巨大規模的變化,傳統的商業模式必須重新檢討。未來的新主角將是生產性消費者(Prosumer),既是生產者亦是消費者,舉例來說,民眾可以銷售自有太陽能發電系統的剩餘電力給附近有需求的住戶,不僅可以減緩傳統電網的電力傳輸耗損,也可以提高民眾導入太陽能系統的意願。

生產性消費者對於能源控制的欲望將會提升,對於要使用哪種能源?自發自用?多餘的電力可以給電廠或是賣給鄰居(Peer to Peer Trading),或是同一個社區就像是一個自給自足的微電網(microgrid),來達到更環保、更優化的能源使用率或是追求更高的獲利。所以過去的集中式發電將會漸漸轉為分散式發電,各大電廠如何順應這個趨勢,調整自己的商業模式來滿足各種不同需求的生產性消費者,是未來電廠需要考量的議題。而區塊鏈技術的去中心化、透明、可審查與自動化的特性,恰好滿足能源產業的未來需求。

區塊鏈在綠能的創新應用

首先是新創公司Power Ledger及LO3 Energy在紐約及澳洲打造社區型的P2P能源交易示範場域,其核心概念為區域型自產自銷電力系統,家家戶戶都有太陽能發電設備,生產性消費者可以把多餘的太陽能發電賣給鄰近的鄰居,其買賣交易由區塊鏈協助完成,來獲得額外的收益,並減少傳輸的浪費。再來是非營利組織ElectriCChain所發行的太陽幣(Solar Coin)是世界最大的太陽能發電獎勵計畫,只要每發1MWh的電,就可以得到1個太陽幣,就如同比特幣(Bitcoin),太陽幣也是種虛擬貨幣,可以在國際交易所進行買賣,換成法定貨幣。藉此替太陽光電發電業者製造額外的獎勵及誘因,加速太陽能發電的布建。最後是國際非營利組織RMI(Rocky Mountain Institute)及區塊鏈研發公司Grid Singularity發起了EWF(Energy Web Foundation),來做為提供能源區塊鏈的平台,藉由開放的程式工具及功能介面,使用者可以方便開發各種能源應用APP。

再生能源憑證(REC)

為了推廣再生能源,早在2001年美國就有再生能源憑證(REC, Renewable Energy Certificate)程序,再生能源廠商每生產1MWh電力,就可以取得一張REC,並銷售給公用事業或私人企業,藉此換取更多的獲利,提升投資擴建意願。然而REC的產生、稽核與交易需要一套集中式的追蹤系統來維護,擴展不易。為解決上述問題,工研院資通所團隊將研發一套基於區塊鏈之再生能源憑證交易系統。

區塊鏈之再生能源憑證交易系統

此系統結合區塊鏈與智慧電表技術,自動將發電量紀錄至去中心化的區塊鏈網路,綠能廠商可獲得意義相當於REC的綠能代幣(Green Token)。公共企業、私人企業、乃至於一般民眾,皆可透過此系統購買綠能代幣,甚至可依據喜好選購本土化綠能廠商的綠能代幣,以期加速整體綠能產業發展進程。

圖1 區塊鏈之再生能源憑證交易系統之系統架構

圖1 區塊鏈之再生能源憑證交易系統之系統架構

全球能源產業正往綠色能源方向發展中,由於區塊鏈技術的出現,讓未來綠能新主角「生產性消費者」有機會大展身手,各式各樣創意十足的專案與新創公司不斷成立,不僅可加速綠能產業發展,也帶來更乾淨、更環保的未來能源產業。

參考文獻

[1] Power Ledger. [Online]. https://powerledger.io/
[2] LO3 Energy. [Online]. http://lo3energy.com/
[3] ElectriCChain. [Online]. http://www.electricchain.org/
[4] Solar Coin. [Online]. https://solarcoin.org/en/front-page/
[5] Rocky Mountain Institute. [Online]. http://www.rmi.org/
[6] Grid Singularity. [Online]. http://gridsingularity.com/