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339篇專欄文章。
在AI門票爭奪戰的“資格賽”階段結束后，基礎設施建設成為了新的焦點。紅杉資本最新觀點指出，在AI發展的新階段，鋼鐵、服務器和電力將取代模型、計算和數據，成為任何希望保持領先地位的企業的必爭之地。
2024年上半年，科技巨頭們的季度資本支出持續快速增長，尤其是在基礎設施領域的投資。正如Google公司CEO劈柴哥所言：“投資不足的風險遠遠大于投資過度的風險”。這一觀點凸顯了基礎設施建設對于企業發展的重要性。
在數據中心建設中，土地和能源是兩大關鍵瓶頸。科技巨頭們正在努力爭取盡可能多的土地和能源資源，以滿足未來15年的算力需求。擇址標準包括地價低廉、靠近計算目的地以及附近能源容量充足等因素。
隨著海外大公司在算力、電力等基礎設施層面的建設，能源領域正在開啟一場范式轉變。
從托馬斯·愛迪生點亮世界的第一盞電燈，到掀起工業革命的蒸汽機，能源創新始終是推動科技進步的關鍵力量。如今，我們正見證著從集中式、以化石燃料為主的能源模式向分布式、可再生和綠色能源模式的轉變。這一轉變的深度和速度令人震撼。
盡管能源范式的變革通常進程緩慢，但一旦開始，往往會迅速蔓延。在上一篇文章《LPWAN獨角獸Helium參與推動能源去中心化,DeGEN重塑能源生態系統》中，我們探討了去中心化生成能源網絡(Decentralized Generative Energy Network，DeGEN)的興起。
在本文中，我們將繼續深入探討DeGEN如何解決去中心化能源網絡的經濟規模問題，AIoT(智能物聯網)技術與DeGEN如何相得益彰，以及DeGEN創新項目的幾大主要類別。讓我們共同探索這個充滿機遇與挑戰的能源新時代。
DeGEN：重塑能源分配與生產模式
傳統的能源系統依賴于集中式的發電和配電模式，這種模式面臨著諸多挑戰和局限。
中央發電廠通常位于遠離終端用戶的地方，電力需要通過高壓輸電線路和多級變電設施才能到達家庭和工業用戶。這種模式不僅造成了巨大的能源損耗和維護成本，還占用了大量土地資源，對環境產生了諸多負面影響。
面對這些挑戰，去中心化生成能源網絡(DeGEN)應運而生。
DeGEN旨在通過分散式發電和能源共享的方式，重塑能源分配與生產模式。在DeGEN模式下，本地社區、家庭和工業用戶可以成為能源的生產者和消費者，在社區內部實現能源的自給自足和互通有無。這種分散化的能源系統不僅能夠提高能源利用效率，減少輸電損耗，還能促進能源的民主化和公平獲取。
然而，分散化能源系統也面臨著經濟規模的挑戰。
與集中式能源系統相比，分散式系統在前期投資和建設成本上可能更高，而規模經濟效益則相對有限。為了克服這一挑戰，DeGEN引入了區塊鏈技術。區塊鏈為分散式能源交易和管理提供了一個安全、透明、高效的平臺。
通過區塊鏈，社區內的能源生產者和消費者可以直接進行交易，無需中介機構的參與，從而降低了交易成本。同時，區塊鏈的去中心化特性也使得分散式能源系統更加安全可靠，免受單點故障和惡意攻擊的影響。
DeGEN如何解決去中心化系統的經濟規模問題，讓各方獲得收益？
能源共享經濟：DeGEN通過區塊鏈技術實現社區內部的能源共享經濟。家庭和工業用戶可以將剩余的能源出售給其他用戶，從而獲得經濟收益。
靈活的能源定價機制：DeGEN采用基于市場供需的動態定價機制，根據能源的實時供需情況自動調整價格。
智能化能源管理：DeGEN利用人工智能、物聯網等技術，實現對分散式能源系統的智能化管理和優化。
激勵機制設計：DeGEN引入多樣化的激勵機制，鼓勵更多用戶參與到分散式能源系統中。例如，對于安裝光伏發電、儲能設備的用戶，可以給予一定的經濟補貼或稅收優惠；對于為系統提供調峰、調頻等輔助服務的用戶，可以給予相應的服務報酬。
投融資模式創新：DeGEN探索創新的投融資模式，降低用戶參與分散式能源系統的門檻。例如，通過合同能源管理、融資租賃等模式，用戶可以在較低的前期投入下享受分散式能源帶來的收益；通過眾籌、社區基金等方式，更多社會資本可以參與到分散式能源項目中，分享項目收益。
AIoT與DeGEN：攜手打造高效智慧能源系統
能源效率是支撐經濟可持續發展的關鍵因素，同時也是控制能源消耗增長的有效手段。全球能源強度的變化趨勢反映了能源利用效率的整體水平。
根據國際能源署(IEA)的數據分析，2000年至2015年期間，全球一次能源強度改善幅度在1.4%至2.9%之間。然而，2018年這一改善率顯著下降至1.2%。導致這一挑戰的主要原因是新興國家經濟活動的快速增長，引發了能源需求的激增。
工業活動的擴張以及對可靠、經濟、成熟但低效的傳統技術的依賴，是推動能源需求增長的主要因素。此外，經濟增長也帶來了消費者行為的改變，這被視為能源需求增長的另一個關鍵驅動力。
人們居住在更大的房子里，人均居住面積增加；電器的使用更加頻繁和廣泛，電器擁有量不斷提高；人口增長和獲得新的能源密集型服務等其他因素也在推動能源需求的上升。生活水平的提高可能會導致人均能源需求的增加，這可能會抵消或顯著限制使用現代節能技術所帶來的效益。
以中國為例，根據國際能源署的數據，2000年至2017年期間，中國在提升能源效率方面取得了顯著進展。如果沒有這些改進措施，2017年中國的能源消耗量將增加12%，其中工業和服務部門貢獻了最主要的節能效果。
能源技術的應用貫穿于整個能源轉換鏈，其中一些技術可以實現能源和成本的節約。例如，數字革命讓我們可以利用智能物聯網(AIoT)等工具優化能源系統。AIoT技術使得實時優化和智能電網技術能夠在整個能源鏈的各個部門、基礎設施和地區得到應用。
例如，基于AIoT的智慧能源平臺，通過能源信息采集、需求側管理以及能源共享和交易，可以最大限度地提高能源效率。AIoT技術使能源供應、輸送和利用系統在整個生命周期內實現互聯和集成。
AIoT是DeGEN的核心，二者的結合可以產生更大的協同效應：
智能調度與優化：AIoT技術可以通過對能源生產、消費數據的實時采集和分析，準確預測能源需求，優化能源調度，提高DeGEN系統的經濟性和穩定性。智能算法可以根據天氣、電價、用戶行為等多種因素，制定最優的能源分配策略，最大化系統效率。
需求側響應：AIoT技術可以實現對用戶能源消費行為的精細化管理和引導。通過智能電表、智能家電等設備，系統可以實時監測用戶的用能情況，并根據電網負荷狀況和電價信號，引導用戶優化用電行為，鼓勵在能源供應充足時多用電，在高峰時段減少用電，從而實現需求側響應，平滑電網負荷曲線。
預測性維護：AIoT技術可以通過對DeGEN系統中各個設備和組件的運行數據進行監測和分析，及早發現潛在的故障和異常，進行預測性維護。這種主動的維護策略可以減少設備非計劃停機時間，延長設備使用壽命，提高系統可靠性，降低運維成本。
能源交易與結算：AIoT技術與區塊鏈相結合，可以為DeGEN系統中的能源交易和結算提供一個安全、透明、高效的平臺。通過智能合約和數字加密技術，系統可以自動執行能源交易，并進行實時結算和對賬，減少人工干預和差錯，提高交易效率。同時，AIoT技術還可以為能源交易提供實時的價格和供需信息，幫助用戶做出最優決策。
虛擬電廠：AIoT技術可以將分散的DERs (Distributed Energy Resources，分布式能源資源)整合為一個虛擬電廠，通過智能調度和協同優化，實現分布式能源的集中管理和控制。虛擬電廠可以根據電網的需求，靈活調整DERs的輸出，提供調峰、調頻、備用等輔助服務，從而提高電網的靈活性和穩定性，促進新能源的消納和利用。
鏈下共識與鏈上共識：DeGEN的兩種實現路徑及其三個類別
當前，DeGEN(去中心化生成能源網絡)項目主要可分為三大類，每一類都代表了分布式能源生態系統中的一個重要發展方向。
第一類項目利用鏈下共識機制，通過Token激勵的方式加速分布式能源資源(DERs)的建設和部署。
這些網絡為新DERs的部署提供Token獎勵，獎勵資金可以通過降低住宅太陽能用戶的獲客成本(如Daylight項目)或利用外部機構對碳信用的需求(如Glow項目)來籌集。這一類項目具有強勁的近期增長潛力，直接受益于行業的大勢。
預計到2030年，住宅太陽能將覆蓋美國15-20%的家庭(目前為4-5%)，這意味著Daylight可以爭奪約750億美元的累計住宅太陽能營銷成本。同期，全球對自愿碳信用的需求將從目前的20億美元增長到100-400億美元，這為Glow項目提供了約500億美元的潛在市場空間。面對如此巨大且不斷增長的市場，這些網絡將在哪些維度展開競爭，如何實現差異化以贏得市場份額，將是決定其成敗的關鍵。
第二類項目通過對DERs性能進行無需許可的驗證，創建新的鏈上共識機制，構建開放的能源生態系統。
這些網絡通過從設備收集的驗證數據，如加密安全的智能插頭(Starpower)、光伏逆變器(Arkreen)或電動汽車充電適配器(PowerPod)，來建立開放的生態系統。
從長遠來看，這些網絡可以激勵新DERs的建設，但這一策略也面臨更大的風險和挑戰，因為它需要說服人們接受一種全新的共識機制(類似PoW/PoS的發展歷程)。這些網絡能否達到最小可行規模，現有生態系統是否會接納新的鏈上信任模型，將是決定其命運的關鍵問題。
第三類項目專注于支持與DERs相關資產的Token交易，交易可以在專用的第一層區塊鏈上進行，也可以在其他鏈的去中心化應用dApp上進行。
這一類項目可能會受到更廣泛的加密投資者群體的關注，但從長期來看，其可持續性值得懷疑。這些項目更像是“偽裝”成技術企業的服務型企業，雖然在早期階段通過為區塊鏈用例導入試點項目而展現出可擴展性，但很少能創造長期的護城河。
隨著時間的推移，流動性將不可避免地聚集在通用鏈或dApp上；專用的低流動性能源Layer 1或現實世界資產(RWA)市場將難以與建立在高流動性通用鏈或RWA市場之上的能源服務競爭。
除了上述三大類項目，還有一類值得關注的DeGEN項目，即專注于移動DERs(如電動汽車和電動汽車充電器)的網絡。與住宅DERs相比，用戶愿意為移動電力或連接支付更高的單位價格(利潤率更高)，但基礎設施只能在擁有大量共享使用的密集/城市地區實現盈利部署(資本密集度更高)。
最明顯的Go-to-Market策略是為電動汽車司機提供統一的全球充電器查找地圖，類似于PlugShare或WiFi Map。大多數團隊都試圖通過軟件來實現這一目標，利用Web2 API進行充電驗證，但更有雄心的方法是結合硬件和軟件，創建新穎的驗證系統，如PowerPod項目所采用的策略。
以上不同類型的項目將在各自的賽道上競爭，同時也會探索協同與融合的可能性。鏈下共識與鏈上共識、能源生產與能源交易、硬件創新與軟件創新，都將成為DeGEN生態系統中的重要組成部分。
寫在最后
DeGEN代表了能源領域的未來圖景，它的發展將對全球能源格局產生深遠影響。這些項目代表了能源領域最前沿的探索與實踐，它們的成功將為能源系統的變革帶來新的曙光。無論是利用鏈下共識加速DERs建設，還是創建新的鏈上共識機制，抑或是支持能源資產的Token交易，DeGEN項目都在以不同的方式重塑著我們的能源生態。
然而，DeGEN的發展之路并非一帆風順。每一類項目都面臨著獨特的挑戰和風險，需要在技術創新、商業模式、市場拓展等方面進行深入探索和不斷優化。項目團隊需要審慎評估市場需求，把握技術發展趨勢，并建立有效的激勵機制和治理體系，方能在激烈的競爭中脫穎而出。
參考資料：紅杉資本｜贏得AI下一輪競爭的關鍵條件：鋼鐵、服務器和電力，來源：AI異類弗蘭克EV3 - DePIN Energy，來源：EV3
