隨著太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電和電池存儲等成本的下降，個體家庭和消費者越來越多地選擇自己發(fā)電，對電網(wǎng)的依賴程度也越來越低。這種情況使得能源系統(tǒng)越來越分散，從而有助于將大型公用事業(yè)公司掌控的市場勢力轉(zhuǎn)移到個人“產(chǎn)消者”(prosumers)身上，即自己發(fā)電的消費者。

這些開發(fā)成果促進了世界各地社區(qū)能源項目數(shù)量的迅速增加。項目內(nèi)的家庭生產(chǎn)、儲存能源，并相互交換。僅在蘇格蘭，主要的社區(qū)能源咨詢小組就列出了300多個能源項目。

一些研究英國能源未來發(fā)展的學(xué)者們對這些社區(qū)能源模式的潛力越來越感興趣，比如蘇格蘭東北部的芬德霍恩生態(tài)村（Findhorn ecovillage），那里有節(jié)能型住宅、太陽能電池板陣列和風(fēng)力機。

一般情況下，這類項目通過微電網(wǎng)實現(xiàn)生產(chǎn)者和消費者之間的能源交換，為社區(qū)提供服務(wù)，增強當(dāng)?shù)貞?yīng)對未來能源供應(yīng)沖擊的彈性。家庭用戶可以從其鄰居的太陽能電池板或社區(qū)的風(fēng)力機那里購買過剩的可再生能源。

使用區(qū)塊鏈交易電子

區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺燃用茇泿蓬I(lǐng)域中最為著名的技術(shù)，但越來越多的社區(qū)能源系統(tǒng)開始探索這項技術(shù)的潛力。區(qū)塊鏈可以當(dāng)作數(shù)字記錄器，用來追蹤能源和貨幣交易，其中并不需要公用事業(yè)公司充當(dāng)可信中介。

簡單來說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环萦涗浗灰椎墓蚕砣罩�，交易的副本由多方共享，并形成分布式賬簿。這些賬簿以相互連接的信息塊鏈條的形態(tài)存在，并且不斷擴展(因此得名“區(qū)塊鏈”)。每個新增區(qū)塊都包含前一個區(qū)塊的哈希指針和加密哈希值，從而形成鏈表。這便確保了區(qū)塊鏈?zhǔn)欠来鄹牡模�因為任何一方都不能在不被所有方檢測到的情況下修改之前寫好的區(qū)塊中的信息。

區(qū)塊鏈的工作原理類似于數(shù)字賬本，用來記錄貨幣和能源轉(zhuǎn)移

在能源領(lǐng)域，區(qū)塊鏈有望實現(xiàn)“真正的電子交易”。在這種交易之下，所購能源消耗時，其具體的發(fā)電機、電池或存儲單元等信息都可以追溯到。這與消費者從“無碳”公用事業(yè)公司購買能源不同，后者的能源來源是可再生發(fā)電機，如海上風(fēng)力發(fā)電廠。但實際上，由于電網(wǎng)的限制，這種做法并不那么有效，高峰時段的需求往往只能從附近燃燒化石燃料的傳統(tǒng)發(fā)電站來滿足。

相比之下，將區(qū)塊鏈納入社區(qū)能源計劃可以讓消費者直接從鄰居的太陽能電池板或本地存儲設(shè)備購買電力。如果鄰居的太陽能電池板不能在需要的時候提供電力，它還提供了具體選擇——例如，它可以延緩一部分供電量，直到當(dāng)?shù)厣�產(chǎn)的可再生能源能夠再次使用。這不僅減少了碳排放，也保證了社區(qū)的能源收入。

智能能源需要智能合約

區(qū)塊鏈實現(xiàn)這一過程的主要方式之一是借助智能合約—消費者可以與能源生產(chǎn)商達成P2P能源供應(yīng)協(xié)議。一旦達成一致，一種算法將自動執(zhí)行條款，并監(jiān)管能源和貨幣交易，而不需要一個可信中心權(quán)威機構(gòu)。

例如，用戶可以在任何給定時間內(nèi)選擇從他們喜歡的鄰居家的太陽能電池板上購買能源。如果能源出售鄰居的智能電表與區(qū)塊鏈相連，就能自動檢測出生產(chǎn)或輸出了多少能源，并記錄這些信息以及相應(yīng)轉(zhuǎn)賬金額。此外，還可以記錄該鄰居與多少人簽訂了合約，以防止重復(fù)計算。

區(qū)塊鏈技術(shù)需要克服的一個關(guān)鍵問題是，區(qū)塊鏈產(chǎn)生的浪費問題是出了名的，這是它在加密貨幣開采中應(yīng)用的結(jié)果—巨大的電力消耗。據(jù)估計，單是比特幣網(wǎng)絡(luò)，每年運行所需的能源就相當(dāng)于愛爾蘭的消耗總量。

這是因為，在缺乏中心權(quán)威機構(gòu)參與的情況下，通過一種叫做“工作量證明”的機制來確定哪一方可以在鏈條上寫入新的區(qū)塊。近年來，研究的重點轉(zhuǎn)向了更快、更節(jié)能的共識機制，比如權(quán)益證明或權(quán)威證明。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁椃浅＞哂邪l(fā)展前途的技術(shù)，但想要開發(fā)出真正的分散能源系統(tǒng)，需要進行多方面的研究。可以想象，在未來，由區(qū)塊鏈和人工智能(AI)技術(shù)支持的軟件可以代表我們談判智能能源合同，但對社區(qū)和氣候來說，實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的速度還尚且有待提高。