布魯塞爾國際可再生能源署(IRENA)發(fā)布的一份新報告稱,要想加快電力行業(yè)的低成本可再生能源發(fā)展,各國需要創(chuàng)新技術(shù)工具,使其能夠從可再生能源規(guī)?;惺芤?。這份名為《 為可再生動力的未來而創(chuàng)新 》的報告,描述了可變可再生能源(VRE)領(lǐng)域30項關(guān)鍵創(chuàng)新和11種解決方案,這些變革有望改變電力行業(yè),同時實現(xiàn)具有成本效益的全球能源轉(zhuǎn)型。
2016年,世界經(jīng)濟論壇(World Economic Forum)報告稱,太陽能和風(fēng)能的價格比化石燃料低。根據(jù)IRENA的報告,在能源轉(zhuǎn)型前沿國家中,有三分之一以上的能源來自太陽能和風(fēng)能等可再生能源。此外,預(yù)計到2022年,全球三大電力系統(tǒng)——中國、印度和美國VRE份額將翻一番,達到年發(fā)電量的10%以上。
IRENA總干事阿德南·阿明(Adnan Z. Amin)表示,要根據(jù)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)對全球電力行業(yè)進行脫碳,到2050年,可再生能源要占總發(fā)電量的85%。
阿德南·阿明
“我們現(xiàn)在正進入一個新階段,在這個階段,能源轉(zhuǎn)型的核心是大規(guī)模、具有成本效益地擴大可再生能源。這個新階段需要我們加強創(chuàng)新,特別是要使電力系統(tǒng)更加靈活,以適應(yīng)風(fēng)能和太陽能光伏發(fā)電的諸多變化,同時還要確保它們的可靠性、保持低成本?!?
報告中列出的創(chuàng)新包括分時電價、聚合器和區(qū)塊鏈等使能技術(shù)。
報告指出,189家公司正在與區(qū)塊鏈能源公司合作,其中71個項目正在使用區(qū)塊鏈能源,約50%的項目是基于以太坊區(qū)塊鏈的。IRENA的報告稱,截至2018年9月,電力行業(yè)區(qū)塊鏈總投資額為4.66億美元。
IRENA創(chuàng)新和技術(shù)中心總監(jiān)多爾夫迪倫(Dolf Dielen)表示,電力部門變得更復(fù)雜,這就需要高度智能、透明化和自動化了。
迪倫說:“區(qū)塊鏈可以幫助現(xiàn)實用于點對點光伏發(fā)電交易的智能合同,也可以管理可再生能源和碳減排證書?!?
列支敦士登(Liechtenstein)創(chuàng)業(yè)公司Nash的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席開發(fā)人員法比奧·卡內(nèi)西(Fabio Canesin)認為,用于控制和支付分布式能源發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈解決方案可以幫助開發(fā)可再生能源。
法比奧·卡內(nèi)西
“目前,可再生能源最大的問題是,它們的儲存能力普遍較差;它們是非基本負荷電源。為解決這個問題,需要把電網(wǎng)連接起來,讓一個當(dāng)天沒有風(fēng)或太陽的地方接收另一個有風(fēng)或有太陽的地方的能量。在能源提供商和消費者的分布式網(wǎng)絡(luò)中,可以將區(qū)塊鏈直接應(yīng)用于貨幣化并控制生產(chǎn)和消費?!?
卡內(nèi)西還指出,在傳感器數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案中,也存在著類似的問題,即需要分散式價值轉(zhuǎn)移的分布式網(wǎng)絡(luò)。
卡內(nèi)西補充說:“如果監(jiān)管機構(gòu)或認證機構(gòu)在發(fā)電站上安裝了配備區(qū)塊鏈的傳感器,那么可以想象,碳足跡的跟蹤效果會好得多——該數(shù)據(jù)可以用于排放碳資產(chǎn),以便在跨境市場上進行交易,這意味著可以將資金更好地分配到更高效的地方進行發(fā)電?!?
卡內(nèi)西認為,解決現(xiàn)實世界問題的最關(guān)鍵的一點就是分散的交易所。
但是,區(qū)塊鏈本身會消耗大量能源,且消耗的能源還在繼續(xù)增長。據(jù)SAP Insights研究中心研究分析師克里斯托弗·科赫(Christopher Koch)稱,單筆比特幣交易平均消耗455千瓦小時的能源,每筆交易的能源消耗是2017年11月的兩倍。
“從這個角度來看,完成一次比特幣交易所需的能源足以為美國近15個家庭提供一整天電力。如果把世界上所有開采比特幣消耗的電量加起來,相當(dāng)于整個新加坡的用電量。就碳足跡而言,區(qū)塊鏈采礦每年產(chǎn)生的二氧化碳相當(dāng)于100萬次跨大西洋飛行?!?
科赫還說:“能源消耗瘋一般增長的唯一好處就是,這促使礦商尋找成本更低的能源,而如今,成本低的能源就是可再生能源?!?
科赫說:“與傳統(tǒng)采礦相比,比特幣采礦的優(yōu)勢是它是完全獨立于位置。比特幣的‘地雷’實際上是數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心可以設(shè)在電力廉價的地方。可再生能源的致命弱點之一是它們運行不暢且沒有很好地融入到電網(wǎng)中,但比特幣數(shù)據(jù)中心可以走到太陽能電池板和風(fēng)力渦輪機所處的任何位置,目前還沒有人在靠近近海風(fēng)力渦輪機的海洋中建立數(shù)據(jù)中心?!?
科赫說,礦工也在尋找和利用其他便宜的可再生能源,包括地?zé)岷退Πl(fā)電。
包括英特爾、三星、英偉達、AMD和Bitmain在內(nèi)的幾家科技公司,都開發(fā)了專門設(shè)計的芯片,旨在更有效地滿足區(qū)塊鏈的強烈需求,并減少能源消耗。
科赫認為,盡管區(qū)塊鏈能源消耗巨大,但也給全球組織提供了一個機遇。
科赫說:“比特幣不是區(qū)塊鏈的唯一用途,智能合約就是一個案例,公司可以用區(qū)塊鏈來取代當(dāng)今復(fù)雜的律師,會計師和銀行網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)都是技術(shù)的大用戶,以管理兩個企業(yè)之間合約關(guān)系中固有的認證、身份和信任問題。區(qū)塊鏈在日常業(yè)務(wù)流程中的使用增長放緩,這為企業(yè)提供了一條明確的、投資回報率高的道路,使它們能夠成為可再生能源的早期采用者。”
“如果組織能夠大規(guī)模地產(chǎn)生低碳能源,通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時測量生產(chǎn)和需求,區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助改造電網(wǎng)。它可以鼓勵更廣泛分布和去中心化的能源生產(chǎn),使可再生能源在更偏遠的地區(qū)更具經(jīng)濟可行性,例如偏遠河流上的水電站,沙漠中的幾英畝太陽能電池板,”科赫補充說,反過來,這可能會鼓勵對可再生能源和電力儲存的投資,為各種用途提供大量更清潔、成本更低的電力。”
科赫說,我們可以想象,去中心化市場的未來會進一步發(fā)展,比如有幾個水庫投標(biāo),為客戶提供水信貸,最高效的水庫可能會以更低的價格投標(biāo)。
科赫說:“有了它,公用事業(yè)效率將出現(xiàn)巨大變化;同樣,這也適用于天然氣,電力和互聯(lián)網(wǎng)連接?!?
阿明與科赫關(guān)于多種解決方案的觀點意見相同,他指出,IRENA報告的分析得出的一個結(jié)論是沒有一種獨特的創(chuàng)新可以改變市場的游戲規(guī)則。
“任何孤立的創(chuàng)新都不會產(chǎn)生重大影響,除非與電力部門四個方面的其他創(chuàng)新相結(jié)合:技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、市場設(shè)計創(chuàng)新、制度運作創(chuàng)新?!?