基于區(qū)塊鏈的創(chuàng)新與新技術(shù)、新治理概念一樣重要。 特別是工作量證明(PoW)共識的持續(xù)影響極有可能從根本上改變能源市場的結(jié)構(gòu)以及激勵方式。
基于區(qū)塊鏈的創(chuàng)新與新技術(shù)、新治理概念一樣重要。 特別是工作量證明(PoW)共識的持續(xù)影響極有可能從根本上改變能源市場的結(jié)構(gòu)以及激勵方式。 在完成將物理上被困的能量轉(zhuǎn)化為全球化、數(shù)字化、可移動的價值后，能源經(jīng)濟的生產(chǎn)和分配可能會發(fā)生變化。
在區(qū)塊鏈和數(shù)字資產(chǎn)領(lǐng)域，我們最常見的錯誤觀念之一就是正在目睹“技術(shù)驅(qū)動”的革命。 雖然分布式賬本(“DLT”)的技術(shù)范式一定會帶來標準化和電子化創(chuàng)新，但更大的轉(zhuǎn)型式的創(chuàng)新會來自新形式的分布式治理和激勵機制。
推動區(qū)塊鏈和數(shù)字資產(chǎn)系統(tǒng)的雙重創(chuàng)新：技術(shù)和治理
由此看來，那些關(guān)注這一領(lǐng)域并花費了大量時間在治理和激勵的持久性上的業(yè)內(nèi)人士并不奇怪。 比特幣網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)以來的十年，工作量證明(PoW)共識的出現(xiàn)引發(fā)了諸多激烈的爭論。在工作量證明(PoW)的核心，是一種圍繞能源消耗設(shè)計的激勵機制，目標是換取保護全球分布式數(shù)據(jù)分類賬本的回報。只要確保這個分類賬本(區(qū)塊鏈)能夠獎勵那些經(jīng)濟價值超過投入價值的人，激勵就會持續(xù)發(fā)揮作用。
一個智者說過：“給我看獎勵，我會告訴你結(jié)果”。這種誘導性的簡單激勵措施已經(jīng)逐漸形成了新的產(chǎn)業(yè)(加密貨幣礦業(yè))，并有可能引發(fā)全球能源系統(tǒng)和市場的連鎖反應(yīng)。 隨著工作量證明共識機制的成熟，能源系統(tǒng)工程、能源經(jīng)濟學、能源金融市場(例如電力交易，項目融資，綠色金融)中提倡的傳統(tǒng)模式可能從根本上發(fā)生變化。
本文中我們將從以下三個部分探討關(guān)于這一變化的背景和意義：
1、工作量證明(PoW)和挖礦的基礎(chǔ)知識
2、能源與能源系統(tǒng)工程與能源經(jīng)濟學
3、對能源市場的影響
工作量證明（PoW）和挖礦的基礎(chǔ)知識
了解工作量證明(PoW)和加密貨幣挖礦的基礎(chǔ)知識非常重要。 工作量證明過程的基礎(chǔ)是將全球分布并以各種形式/數(shù)量提供的能量轉(zhuǎn)換為數(shù)字化、可流動的經(jīng)濟價值(以加密貨幣/通證的形式表示)。
比特幣網(wǎng)絡(luò)中的“工作量證明”指的是工作(以能源消耗的形式具有實際成本)被消費并轉(zhuǎn)換成另一種形式的經(jīng)濟價值(比特幣或其他代幣)。參與工作量證明過程的機構(gòu)被稱為“礦工”。 礦工運行專門的硬件/設(shè)備來解決加密難題(例如比特幣網(wǎng)絡(luò)中的SHA 256)，以最快的時間解決計算問題同時使用最少的成本配置具備收益能力的挖礦業(yè)務(wù)，除了“制造”的最終產(chǎn)品是數(shù)字化的之外，這與其他類型的能源制造(例如石油和天然氣行業(yè))盡數(shù)相同。
因此，只要人們因為代幣的非零價值去挖掘代幣(例如比特幣)，這就形成了挖礦的經(jīng)濟動機。礦工不一定需要相信他們通過挖礦幫助保護區(qū)塊鏈的原則，甚至于他們可以100%不知曉，但卻仍在挖掘市場認為最有價值的區(qū)塊鏈(例如市場將為其支付最多的開采代幣)。 在很多的角度看，這是工作量證明帶來的優(yōu)勢。這種資產(chǎn)和激勵措施可能對那些在能源領(lǐng)域?qū)W習、工作的人產(chǎn)生深遠的影響，深入至從勘探和生產(chǎn)，煉油和分銷到能源金融市場和政策。
PoW與能源系統(tǒng)工程與能源經(jīng)濟學
主修化學工程的時候，在課程的最后一年，參加了一個名為能源系統(tǒng)工程的課程，這一課程將對我的生活產(chǎn)生了重大影響。課程的重點是設(shè)計和分析能夠在技術(shù)上提供足夠能量的能源系統(tǒng)，以滿足特定市場客戶的全天候需求，并保證同時在經(jīng)濟和財務(wù)上可行。
能源系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)：通過配置最佳能源組合來匹配供需
匹配供需
簡而言之，理解能源系統(tǒng)復雜性的關(guān)鍵在于匹配能源供應(yīng)的概況(在特定時間點可以產(chǎn)生多少能量?)與能源需求概況相比較(“在同一地點，特定的時間點，社區(qū)需要多少能量?)?；诳捎玫募夹g(shù)和方法，能源組合可以反映出復雜的優(yōu)化練習。除了供需之外，還可以覆蓋其他現(xiàn)實世界的約束形式，包括但不限于：
環(huán)境因素(例如，與燃燒風電場相比，燃燒煤釋放更多的二氧化碳與燃燒天然氣相比)
建造/退役因素(例如建造核電廠需要建立100年的財政儲備以備將來拆除)
生命周期操作因素(例如，維護不同技術(shù)所需的不同類型的持續(xù)服務(wù)/維護)
從碳基，到無碳
當今許多能源系統(tǒng)工程實踐的主要焦點之一是嘗試最大限度地使用可再生(無碳)源。 聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標/可持續(xù)發(fā)展目標和巴黎氣候協(xié)議等政治發(fā)展進一步支持了這一點。然而，實現(xiàn)這一目標的挑戰(zhàn)通常歸結(jié)為可再生能源生產(chǎn)所帶來的內(nèi)在經(jīng)濟因素。最常引用的挑戰(zhàn)有兩個：大多數(shù)可再生能源要么太間歇，要么地理位置太局限。因此，僅靠經(jīng)濟學可能并不能保證激勵一直奏效(取決于你在世界的哪個地方)。
為了解決這個問題，已經(jīng)提出了許多解決方案 ：從政府補貼和購買力協(xié)議到技術(shù)研發(fā)，以開發(fā)更好的能源存儲。
這些解決方案的共同點是，沒有人能夠立即解決我們所面臨的問題。但使問題進一步復雜化的是，即使采取最初始的步驟也需要高度的全球政治協(xié)調(diào)?？紤]到改變我們的能源系統(tǒng)的緊迫性，依靠全球政治共識來推動進步存在風險。
工作量證明是一種潛在的市場驅(qū)動的橋梁解決方案？
利用基于工作量的挖礦機制可能是啟動長期解決方案的橋梁機制。工作量證明為能源部門提供了新的潛在途徑，使能源生產(chǎn)貨幣化并將其從物理限制中解放出來。 特別是，無碳/可再生能源生產(chǎn)商可能將工作量證明挖礦視為創(chuàng)造新現(xiàn)金流的一種手段，可以減少困擾其商業(yè)模式的能源經(jīng)濟波動性。
對能源金融市場的影響
雖然圍繞特定配置，位置和背景提出建議，可以嘗試最優(yōu)化的部署工作量證明挖礦，但這種高級思考至少應(yīng)該為經(jīng)典的技術(shù)經(jīng)濟分析提出一些有趣的考慮因素。在進一步說明之前，至關(guān)重要的是要注意工作量證明的共識和區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)/基礎(chǔ)設(shè)施的傳播沒有道德或政治偏見。像任何其他工具或技術(shù)一樣，“它的使用方式?jīng)Q定了它的好壞”?？紤]到這一點，有一些普遍的假設(shè)可以從一個公共區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)向全世界提供全球?qū)彶?，由工作量證明提供支持。
能源生產(chǎn)和分配：
從碳基生產(chǎn)商到非碳基生產(chǎn)商，現(xiàn)在有一條途徑可以通過挖礦將產(chǎn)能貨幣化，這改變了傳統(tǒng)能源生產(chǎn)和分配的經(jīng)濟性。過去，人們總是假設(shè)能量(燃料)可以從A點運輸?shù)紹點進行貨幣化(例如使用各種物理基礎(chǔ)設(shè)施，如管道，船舶油輪和鐵路)。更多的本地化/可再生生產(chǎn)方法沒有運輸工具，因此產(chǎn)能過剩的經(jīng)濟價值很小。在這個新世界中，被困能源容量可以在本地貨幣化(例如使用挖礦設(shè)備)，從而為物流分配創(chuàng)建另一種商業(yè)模式。直觀地說，可再生生產(chǎn)者應(yīng)該從中受益最多，因為他們的邊際生產(chǎn)成本基本上為0(更不用說最小化的環(huán)境風險)。
能源金融市場：
在生產(chǎn)和分銷成本從根本上發(fā)生變化后，能源金融市場的形態(tài)和規(guī)模(如電力合約，電力期貨和其他形式的能源衍生品)將發(fā)生變化。搬運成本(在儲存和保險方面)和風險管理也可能從傳統(tǒng)慣例轉(zhuǎn)移。此外，認識到新現(xiàn)金流的存在也應(yīng)該促使那些從事項目融資的人考慮如何將這些新創(chuàng)新納入其融資結(jié)構(gòu)。這會提供新的杠桿，以降低高度間歇性和依賴政府補貼(例如可再生能源)的能源生產(chǎn)方法的融資風險。
能源政策：
最后，即使采用市場驅(qū)動的機制來推動新的經(jīng)濟學，政策仍然在我們能源系統(tǒng)的變化速度中發(fā)揮作用仍然是值得的(例如，決定是否提出價格/稅收，碳將對脫碳的速度產(chǎn)生重大影響)。對于廉價和高效儲能的長期解決方案而言，世界仍然是一個迫在眉睫的優(yōu)先事項 - 因為這是未來全球能源安全的少數(shù)可持續(xù)解決方案之一。 隨著加密挖礦變得越來越商品化，應(yīng)該增加對定價負外部性和推進儲能技術(shù)的激勵 - 生產(chǎn)者需要認識到這一點。 創(chuàng)新決策者可以將此視為一個機會，同時謹慎地啟動這些領(lǐng)域的發(fā)展并指導急需的資源(例如像20世紀60年代/ 70年代的太空計劃一樣)。
寫在最后
能源系統(tǒng)和能源金融市場領(lǐng)域的人可以從區(qū)塊鏈治理激勵機制中受益。 特別是，工作量證明的擴散和持久性有可能從根本上重塑能源市場，并引入新的市場驅(qū)動激勵機制。 如果創(chuàng)造性地利用這些創(chuàng)新，這些創(chuàng)新可能有助于推動我們建立一個更有彈性和更安全的能源未來，我們許多人 - 特別是年輕一代 - 最終將繼承和生活。(作者：Andrew Wong)
