在能源领域支持公共区块链的理由

2019年，更多的市场参与者——公用事业公司、电网运营商、能源公司、软件开发商——正在逐步接近能源领域的商业区块链应用。在他们这样做的同时，一个重要的辩论正在出现:私有区块链(如Hyperledger或私有以太坊网络)或公共区块链(如以太坊或能源网络基础)形成任何能量的基础区块链技术堆栈？

对于能源行业和其他行业来说，每一个区块链都有三个关键特征:

• 完整性-谁在网络上验证交易并做出治理决策;
• 读访问-谁或什么设备可以看到网络上的交易;和
• 写访问-谁或什么设备可以向网络提交交易。

纯公有区块链，如比特币，允许参与者采取所有三种行动，只要他们有足够的计算能力。纯私有区块链，如Hyperledger，将所有三种场景的访问限制为一组定义的参与者。区块链，如能源网络链是一种混合体:链的最初设计允许任何设备或用户读取和写入事务，但限制了谁可以维护网络完整性。在能源网的情况下，只有被确定的、可信的能源市场参与者通过了网络的治理模型用作验证器节点．

这种方法有意地用少量的分权来交换改进的性能和法规遵从性;其结果是一个公共区块链，它提供了私有网络的一些更引人注目的属性。

揭露私人辩论与公共辩论的谬误

很多时候，私人问题和公共问题都是一个非此即彼的决定。支持使用私有链的论点往往是基于对公共区块链的错误假设。例如，有些人假设如果想要数据隐私，就不能使用公共链，或者如果需要高交易吞吐量，就需要专用网络。

越来越多的大型市场参与者认识到区块链技术可以在能源领域创造价值。

在现实中，当代和新兴的技术可以在公共网络上提供许多私有系统所需的技术属性。此外，公共区块链还提供了额外的好处，这些好处可能更难精确量化，但对现实世界的结果有切实的影响。

在能源网络基金会(EWF)，我们相信公共区块链可以比私人方法为能源部门提供更多的价值。我们的立场是，它们不仅可以在性能方面与私有网络竞争，而且公共网络还提供更大程度的互操作性，进而促进更大的创新，同时降低过时的风险。

克服关于公共区块链的长期神话

对于为什么像EWF这样的公共区块链不能用于能源行业，我们通常会听到四种说法。经过更仔细的检查，这四种说法都被证明是毫无根据的(或者至少是误导)，而且它们已经被我们和其他人广泛揭穿了。以下是四种常见的反对意见:

1. 公共区块链使用了太多的能源:是的，工作证明方法达成共识(在这种方法中，计算机竞相解决计算上的复杂问题，作为一种威慑网络攻击比特币是出了名的能源密集型。但其他共识机制，如权益证明(验证者持有代币以证明其良好意图)，公共以太坊正在向其移动能源网络使用的权威证明(验证者被允许在网络中扮演重要角色)则不是消耗大量能量．
2. 在公共区块链上处理交易过于昂贵:基于令牌的公共网络，如果设计得当，实际上可以达到令人难以置信的成本效益，降低交易成本在集中式网络．(用户支付代币以支付向去中心化网络提交交易的成本，这有助于保护网络免受网络攻击并补偿验证节点来维护网络。)
3. 公共区块链不能用于商业用途:从长远来看，我们可能需要更多的技术来处理日益分布式、分散化和脱碳的能源系统的预期交易量。然而，当前一代的区块链技术非常能干在未来一到三年内支持商业能源区块链用例。
4. 公共区块链暴露敏感数据:事实上，隐私是可以在公共网络上保持的。尽管它们的方法各不相同，但它们基本上都对敏感数据进行加密，并且只允许具有适当权限的人查看数据。有些方法，如零知识证明，不需要数据与其他党派接触。在更大的区块链行业的几十个实验将更多的新技术带入市场能力．

将内部网的经验应用到互联网的发展中

更多大型市场参与者认识到区块链技术可以在能源领域创造的价值(EWF最近超过了100个会员的记录)．对许多人来说，30年前——互联网时代的黎明——的历史有可能重演。

对一项新技术(这次是区块链)感到兴奋，但不确定如何改变他们的业务，以适应不断增加的去中心化、透明度、数据共享和点对点交易，一些能源部门组织，如公用事业、电网运营商和能源公司正在开发使用私有区块链的概念验证-只有被允许的实体才能读、写和参与维护网络共识的隔离网络。

这条现代发展之路，类似于许多刚刚进入互联网的公司，最初采取行动是为了获取该平台的通信、数据存储和其他好处，同时避免其已知的缺点(如互连性或暴露专有数据)。这导致了内部网在20世纪90年代的普及。

企业内部网无疑对许多组织发挥了重要作用(在某种程度上，今天仍然如此)。但就整体经济和社会影响而言，它们与互联网的发展和实现相比就相形见绌了。很难想象，在转型中的能源行业(如分布式能源资源的聚合)和产品(如智能恒温器)中，新颖的商业模式如何能在没有互联网等公共交流平台的情况下取得如此大的成功。

我们看到区块链技术的发展与今天有很大的相似之处。私有区块链有时可以也将会有一席之地，就像内部网一样。但最终，我们相信公共区块链能够在全球能源领域释放最大的价值。

公共网络具有私人网络难以提供的特性，而这些特性在能源领域至关重要。以下是需要考虑的关键因素:

1.公共区块链提供了各种兼容资源

在专用网络上构建应用程序可能需要大量的时间和资源。一切都可能需要从头开始构建，包括数据库、程序逻辑和用户界面。开发人员可以使用区块链即服务解决方案来加快这些领域的开发，但这些解决方案增加了成本。

在公共区块链上，开发者可以利用现有的基础设施和服务。这让他们自由专注于以创新的方式结合服务，创造新的增值产品．

2.公共区块链支持互操作应用程序

在公共区块链上，每个人——以及每台设备——都可以进行交易，而无需请求许可即可参与网络。在一个正在经历广泛转型的行业中，数十亿设备可以平衡电网，而不是大型集中发电厂，广泛的互操作性再重要不过了。

电动汽车就是一个有力的例子。目前的充电基础设施基本上能够支持路上大约500万辆电动汽车。但这种基础设施很大程度上是竖井式的，这导致了极低的资产使用和高摩擦的客户体验(比如被迫为不同的充电网络使用不同的凭证)。当我们从500万辆电动汽车发展到5000万甚至5亿辆时，这种经营方式根本无法规模化。

准备未来,解决这些挑战和解锁进一步创新,如果我们有一个数字基础设施使每一个电动汽车充电站和(从车库出口到150千瓦充电站)成为一个可信的节点在充电网络——无论谁拥有或经营可以在点对点的基础上自动交易?

在错误的技术上押注可能会导致过时和竞争劣势。

为了实现这一点，我们需要一种方法，让电动车充电事件的数据在多个利益相关群体之间共享。不幸的是，协调所有这些利益相关者群体是一个巨大的挑战，因为涉及的各方数量非常多:电动汽车所有者;电力零售商;分配效用;传输系统操作员;充电站业主/运营商;充电站软件供应商;也许还有其他地方当局。如何让每个人都同意交易的基本原则?一个集中式实体是否有可能在这么多参与方之间强制数据共享和事务细节?

这就是公共区块链的亮点所在:使用公共网络，没有单一实体负责开发或执行任何交易，也没有任何集中化的一方对利益相关者生态系统中的数据有出处。

传统的集中式物联网平台和私有区块链能够执行复杂的交易。但是，使用一个集中管理的规则集使大量参与者数字化，从而信任一个解决方案提供商来维护私有网络并执行任何交易，则完全是另一个挑战。

3.将物理设备与公共区块链集成起来更便宜

能源行业的利润率非常低。这是专注于分布式能源的商业模式未能迅速发展的一个主要原因:屋顶太阳能、电池和数字可控负载的成本可能会随着时间的推移而下降，但在安装这些设备并将其集成到公用事业网络上所花的每一美元都将削减商业案例。而且集中管理用户之间的身份、关系和事务是昂贵和耗时的。

在公共区块链中，智能合约确切地指定了如何与特定用户或设备交互。任何个人、组织或机器都可以通过下载一个开源软件来建立数字身份。而token和/或人工智能等资产的创新使用实际上可以取代传统的审计和验证方法。

有了这个体系结构，新用户和设备的入门和集成就很容易了。但对于私有区块链，新资产和/或用户必须通过一个可信的入门流程，赋予其对本质上是私有数据库的网络访问权。需要一个或多个管理员来管理整个网络的权限和配置。

4.公共区块链降低了颠覆风险

私人和专有平台可能会根据其所有者的判断而发生变化。如果一家公司在私有网络上构建应用程序，它必须依赖该提供商来维持服务和价格水平。然而,的例子比比皆是平台运营商改变规则、费用或技术特征，损害用户或第三方开发者的利益。

公共网络的治理决策是由多个利益相关者做出的，如果设计得当，将反映大众意见。开放平台不是由特定的商业理念(或投资决策)或为股东回报价值的需要驱动的;他们是由专注于创造最佳系统的社区所驱动的。在错误的技术上押注可能会导致过时和竞争劣势。

考虑到我们在EWF的经验，我们强烈建议能源市场参与者尝试去中心化技术，限制关于私有和公有区块链的内部辩论，并问自己两个简单的问题。首先，我认为哪些用例可以在今天和将来为我的组织创造最大的价值?第二，我的组织今天所做的决定是否会使与下一代去中心化技术的集成变得困难?