作者：彭昭（智次方創始人、云和資本聯合創始合伙人）物聯網智庫 原創
這是我的第338篇專欄文章。
隨著全球氣候變化和環境問題日益嚴峻，各國政府和企業都在積極尋求應對之策。
近日，我國發布了關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見，提出到2030年，要在重點領域取得綠色轉型的積極進展，形成綠色生產方式和生活方式，增強減污降碳的協同能力，進一步提升主要資源利用效率，完善支持綠色發展的政策和標準體系，取得經濟社會發展全面綠色轉型的顯著成效。這一意見的發布，彰顯了中國推動綠色發展、實現可持續發展的堅定決心。
與此同時，在全球范圍內，一種名為DeGEN (Decentralized Generative Energy Network，去中心化生成能源網絡)的創新解決方案正在興起。
DeGEN利用區塊鏈技術，將分布式能源資源(如太陽能電池板、家用電池等)連接起來，形成一個去中心化的能源生成和交易網絡。通過激勵用戶參與綠色能源的生產和存儲，DeGEN不僅可以提高能源利用效率，減少碳排放，還能為用戶創造新的收益來源。
就在最近，LPWAN領域的知名獨角獸項目Helium也提出了一項新的提案HIP 128。該提案旨在創建Helium生態系統的新子網絡ENERGY，以獎勵用戶通過太陽能生產和電池存儲參與能源市場。ENERGY子網絡將支持分布式能源資源(DERs)的整合和獎勵，使房主能夠為電網穩定做出貢獻，并通過網絡獲得獎勵。
值得一提的是，現有的Helium設備可以同時獲得IOT和ENERGY雙重獎勵。此外，ENERGY子網絡還將推動大量數據信用(Data Credit)的消耗，從而減少碳足跡，促進綠色能源實踐。
DeGEN的出現，代表了能源領域一種新的趨勢——利用區塊鏈技術和去中心化網絡，激勵用戶參與綠色能源的生產和使用，從而推動能源系統的革新。
這種創新模式不僅為解決能源問題提供了新的思路，也為普通用戶參與能源市場創造了機會。它有望成為推動全社會綠色轉型、實現可持續發展的重要力量。
在本文中，我們將深入探討DeGEN的經濟模型和發展前景，并展望去中心化能源網絡在未來能源體系中可能扮演的角色。
DeGEN：分布式能源資源的協同與共生
在傳統的能源系統中，電力的生產和分配通常由集中式的電力公司或電網控制。然而，隨著可再生能源技術的進步和人們環保意識的提高，一種新型的能源生態系統正在崛起——去中心化生成能源網絡(Decentralized Generative Energy Network；DeGEN)。
DeGEN的核心理念是將能源的生產和消費去中心化，通過分布式能源資源(Distributed Energy Resources，DERs)的互聯互通，形成一個彈性、高效、環保的能源網絡。
在這個網絡中，每個節點不僅是能源的消費者，也是生產者(prosumer)。這些節點可以是個人家庭、社區或小型企業，他們通過安裝光伏面板、風力發電機等設備，生產綠色能源，并與其他節點共享。
這種去中心化的能源網絡有多重優勢。
首先，它提高了能源系統的彈性和安全性。傳統的集中式電網容易受到自然災害、網絡攻擊等因素的影響，導致大面積停電。而在DeGEN中，即使部分節點出現故障，其他節點仍然可以維持運作，保證能源供應的穩定性。
其次，DeGEN可以顯著提高可再生能源的利用效率。傳統電網中，可再生能源發電往往面臨著“棄風棄光”的問題，因為電網無法完全吸納間歇性的可再生能源電力。但在DeGEN中，分布式的儲能設備(如電池、電動汽車)可以存儲剩余電力，在用電高峰時釋放，實現能源的平衡調節。
此外，DeGEN還有助于減少能源傳輸損耗。在集中式電網中，電力需要長距離傳輸，導致較高的線損。而在DeGEN中，能源生產和消費在地理上更加接近，減少了傳輸距離，提高了能源利用效率。
最重要的是，DeGEN為普通用戶提供了參與能源市場的機會。通過安裝DERs，用戶不僅可以滿足自身的能源需求，還可以將多余的電力出售給其他用戶或電網，獲得經濟收益。
這種參與式的能源革命，不僅讓用戶從單純的消費者轉變為生產者，也增強了用戶的環保意識和責任感。
DeGEN的實現離不開一系列關鍵技術的支持。分布式發電技術(如光伏、風電)是DERs的基礎；區塊鏈技術為去中心化的能源交易和管理提供了可信的底層架構；智能電網技術則實現了能源網絡的實時優化和調度。這些技術的融合，正在重塑我們的能源生態系統。
DERs的崛起：重塑能源生態系統的游戲規則
為什么電網需要通過分布式發電來實現去中心化？
這是一個關乎我們能源未來的重要問題。隨著人工智能、電氣化等新技術的發展，全球電力需求正在飛速增長。
預計到2040年，電力需求將增加近一倍。然而，我們現有的電網基礎設施和運營模式卻難以跟上這一步伐。集中式電網雖然在過去的工業擴張中發揮了重要作用，但在21世紀面臨著諸多挑戰。
首先，集中式電網依賴于大型發電廠和長距離輸電線路，存在單點故障的風險。自然災害、網絡攻擊等因素都可能導致大面積停電，嚴重影響經濟社會運行。2014年，《華爾街日報》報道稱，僅僅切斷9個特定的變電站，就可能造成全美范圍的大停電。2019年，美國太平洋燃氣和電力公司(PG&E)的輸電線路引發了加州森林大火，而這些高壓線路在過去6年中平均每天都會引發一場火災。
其次，集中式電網難以有效應對分散式和間歇性能源的接入。隨著太陽能、風能等可再生能源的快速發展，越來越多的分布式能源連接到電網。然而，集中式電網在管理這些分散式資源方面存在天然的弊端，導致“棄風棄光”等資源浪費現象。同時，可再生能源的間歇性和波動性也給電網調度帶來了新的挑戰。
此外，集中式電網的建設和維護成本高昂，難以滿足未來負荷大幅增長的需求。為了應對電力需求的增長，我們需要大規模建設新的發電廠和輸電線路。但這種“重資產”的投資模式不僅成本高昂，而且建設周期長，難以及時滿足市場需求。更重要的是，集中式電網往往依賴化石燃料發電，加劇了環境污染和氣候變化問題。
面對這些挑戰，電網去中心化成為必然趨勢。而分布式能源資源(Distributed Energy Resources；DERs)的崛起，為電網去中心化提供了新的可能。
DERs包括太陽能、電池、先進核反應堆等技術，可以直接安裝在用電現場，繞過昂貴的長距離輸電線路。這些“本地化”的能源解決方案，不僅可以提高輸電效率，減少線損，還可以增強電網的彈性和安全性。
例如，當電網出現故障時，分布式能源可以提供應急電源，保障重要用戶的供電可靠性。在極端天氣條件下，分布式能源還可以實現“孤島運行”，維持局部電網的穩定。這種“微電網”的理念，正在受到越來越多的關注。
DERs的另一個重要優勢在于，它們可以更好地匹配本地的能源需求和資源稟賦。傳統的集中式電網往往需要在偏遠地區建設大型電廠，然后通過長距離輸電將電力送到負荷中心。這不僅造成了巨大的輸電損耗，也忽視了本地的可再生能源潛力。而分布式能源可以因地制宜，充分利用當地的太陽能、風能、生物質能等資源，實現就地發電、就地消納。
當然，電網去中心化并非一蹴而就。我們需要建設一個“智能電網”，在電表、電網軟件等方面進行重大創新。凈計量(net metering)和需求響應(demand response)等機制，雖然在一定程度上起到了補貼和激勵的作用，但也暴露出集中式電網在應對分布式能源時的局限性。未來，我們需要探索更加市場化、更加靈活的電力交易和調度模式，讓分布式能源真正融入電網運行。
總的來說，DERs的關鍵好處在于提高輸電效率、增強消費者福利和保障能源安全。通過分散式發電和儲能，我們可以減少輸電損耗，降低電費，并為用戶提供可靠的備用電源。這種分布式的能源生態系統，將重塑我們的電力市場和商業模式，為能源革命注入新的活力。
DePIN：重構電網，重塑能源未來
當前，各國的能源電網普遍面臨著數據可用性不足的問題。各個公用事業公司之間缺乏數據共享和協作，導致難以全面評估和優化電網運行狀況。而區塊鏈技術為解決這一難題提供了完美方案。分布式賬本可以跨公用事業公司統一能源數據，創建能源電網的基礎健康圖譜。
這將允許公用事業公司安全地存儲自己的數據，并在不泄露私人信息的情況下與其他公用事業公司和政府共享數據。然而，依靠這些僵化的公用事業公司自身推動這一改進的可能性不大。
值得慶幸的是，硬件方面正在發生大規模變革。分布式能源資源(DERs)，如太陽能電池板和充電站，正在快速增長，這為重建能源電網并整合強大的新技術創造了機會。伴隨著DERs的發展，新的互聯能源資源網絡正在興起。這些網絡利用區塊鏈和加密技術提高數據可用性和協調性。
隨著智能家居應用與區塊鏈管理的數據層一起蓬勃發展，創建大規模需求響應計劃的所有條件都已具備。這些去中心化的生成能源網絡(DeGEN)創建了一個可編程、可映射的電網，受益于廣泛的數據可用性和自動響應。它實時顯示電網問題，并通過委托軟件瞬時解決，這將大大減少停電事件，優化區域能源定價。
由于電網的財務成本由社會分擔，但利潤通常由少數公司和交易員獲得，因此公用事業和能源歷來受到過度監管。如果沒有數據來理解和解決經常出現的問題，能源市場的套利機會將持續存在，導致能源成本上升，利潤流入少數有動機的人手中。
相比之下，DeGENs通過協作創造經濟價值，并將這些價值回饋給參與者，有可能開創一個協作式經濟模型的時代，在這個時代，包容而非對供應商的剝削推動了巨額利潤。
以Daylight項目為例，從業務角度看，它體現了DePIN和分散式電網的概念。傳統的電力模式是建造大型發電廠，通過廣泛的輸電和配電網絡輸送能源，并將其供應給最終用戶。但隨著人工智能和電氣化帶來的電力需求激增，加上間歇性可再生能源的增長，電力供應變得更加不穩定。結果是脆弱、不可靠的電網以及未來能源需求的不明確路徑。
而分布式能源設備可以被網絡連接在一起，模擬更大的發電廠以提高電網可靠性。Daylight就是從個人家庭出發，從底層構建新能源市場解決方案。
另一個項目Arkreen Network則專注于光伏發電節點。Arkreen Network還正在構建一個直接使用網絡的用例，即基于區塊鏈的可再生能源證書(REC)市場。
Arkreen社區在太陽能逆變器上安裝智能加密狗，以生成可再生能源信用。簡單地說，消費者和企業將更快地大規模采用“區塊鏈驗證的能源信用”，而不是政府機構和公用事業公司采用“區塊鏈驗證的能源數據”用于VPP（DER 管理系統）結算。
寫在最后
總的來說，DePIN和DeGEN正在重塑我們的能源生態系統。
通過區塊鏈技術打破數據壁壘，實現能源數據的廣泛共享和協作；通過分布式能源資源的互聯互通，構建更加彈性、高效、清潔的電網；通過智能合約和代幣經濟，激勵各方參與，創造共享價值。這種去中心化的能源網絡，代表著一種嶄新的協作式范式，它將推動能源革命走向更加開放、包容、可持續的未來。
在未來，DeGEN有望成為能源系統的重要組成部分。它不僅可以提高能源的可靠性、效率和環保性，也可以促進能源民主，讓每個人都有機會參與到能源的生產和消費中來。
