培训课件：电网区块链研究分析报告

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：孙彬日期

：November29,2016电网区块链研究区块链扫盲-1打个比喻，区块链就是一个非常非常牛的数据库。（1）可以把每家医院看做一个数据库，医生会把病人的信息输入到自己的数据库中，但问题在于每家医院的数据库是独立的，所以病人在上家医院做了检查，换家医院之后，信息就没了，需要重新检查。（2）如果把所有医院的信息打包和联结起来，这样在一家医院就可以看到所有医院上传的病人信息，就不需要重复检查了，这些打包起来的信息，就是一个个区块。把这些区块串成一条链，就是区块链。区块链扫盲-2去中心化。此前每家医院的数据库是一个中心，一旦被摧毁，所有数据都完完。有了区块链之后，即使一家医院受到攻击，数据也不会丢失，这叫“去中心化”。分布式。每家医院上传信息后，其他的每家医院都会拷贝一份信息，作为副本自己收藏，信息人手一份，这个叫“分布式账本”。不可篡改。每家医院都有一个副本，副本一旦生成，信息无法修改。因为任何一个医院想要篡改信息，都会造成与其他医院备份的信息不一致。区块链的优点区块链定义区块链技术起源于化名为“中本聪”（SatoshiNakamoto）的学者在2008年发表的奠基性论文《比特币：一种点对点电子现金系统》。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。区块链技术被很多大型机构称为是彻底改变业务乃至机构运作方式的重大突破性技术。同时，就像云计算、大数据、物联网等新一代信息技术一样，区块链技术并不是单一信息技术，而是依托于现有技术，加以独创性的组合及创新，从而实现以前未实现的功能。随着区块链技术不断成熟，其应用将带来以下几个方面的价值：推动新一代信息技术产业的发展；为经济社会转型升级提供技术支撑；培育新的创业创新机会；为社会管理和治理水平的提升提供技术手段。区块链政策2019年10月，习近平主席在中央政治局集体学习时强调：把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。从10月25日至11月12日，包括河北、广西、西藏在内的地方政府，出台了至少44个鼓励区块链发展的政策文件。从这些政策文件中不难看出，政务、医疗、金融和智慧城市，是地方政府最为关注，也最积极推进的区块链落地领域。2016年12月，《国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知》中首次提及区块链，并将其与量子通信、人工智能、虚拟现实、大数据认知分析、无人驾驶交通工具等技术一起作为重点前沿技术，明确提出需加强区块链等新技术的创新、试验和应用，以实现抢占新一代信息技术主导权。区块链产业链按照工信部发布的《中国区块链产业白皮书》，我国区块链各细分领域蓬勃发展，从硬件制造、基础设施到底层技术开发、平台建设，再到安全防护、行业应用，加上行业服务机构，已经初步形成了一个完整的产业生态链。硬件制造和基础设施区块链硬件制造在算力难度不断增加的驱动下蓬勃发展，芯片计算能力整个区块链产业发展的基石，全球大部分区块链硬件均由中国厂商生产。世界排名前三的区块链硬件设备厂商比特大陆、嘉楠耘智和亿邦科技，均是中国公司。平台建设安全防护行业应用针对目前区块链存在的底层代码、密码算法、共识机制、智能合约、数字钱包等安全问题，有一些提供安全服务的公司，通过技术手段、帮助客户解决各种区块链安全问题主要包括底层平台建设、数字资产存储和区块链技术解决方案等主要包括金融和实体行业的应用区块链产业图景区块链由于其存在诸多的技术优势，有望应用于以下众多行业：区块链商业模式特征区块链融合了分布式账本、加密等技术，对传统商业模式形成了新的改造。到目前为止，除了比特币作为一种新型的加密货币和点对点的支付系统外，区块链还没有成熟的应用，更没有成熟的商业模式。但是，我们可以根据区块链拥有的技术特点，推测该项技术对当前经济体系中的权责利关系形成的改造趋势，即分布式商业模式，具有如下的特征：（1）降维。传统商业模式是高维度，信息极不对称。互联网商业模式则是中维度，平台掌握所有用户信息，看似公平，但不同用户掌握的信息和权限不同。区块链分布式商业模式则是低维度，具体体现为信息对称、公开透明、权力平等，所有用户在同一个水平面上交易。（2）分布式。一个水平面上庞大的用户关系如何处理是区块链商业模式的核心。在区块链网络中,每个节点都分布式地存在，在信息透明的环境中参与竞争，符合市场规律,对于发挥市场机制有促进作用。（3）权益分解。可能是区块链商业模式最大的创举，项目所有者、经营者、决策者、使用者、收益权人相互分离又相互依存，因此权责利更加分明，收益分配更加良性。国网区块链概述2019年8月23日，国家电网成立了国网区块链科技有限公司，在区块链+能源领域首次出现了国家队的身影，并提出区块链技术形态与泛在电力物联网建设的契合。在此之前，国网的电商公司已建成系统内首个司法级可信区块链公共服务平台，作为唯一央企与北京互联网法院“天平链”互信互通，挂牌工信部区块链重点实验室电力应用实验基地，参与首个区块链国家标准制定，实现了区块链技术在电力积分通兑、光伏签约、票据缴费、电子发票等多场景落地应用。2019年3月28日，国家工信部区块链重点实验室电力应用实验基地在国网电商公司成立，标志着国网在可信区块链技术领域走在了央企前列，更好的发挥区块链在泛在电力物联网建设中的基础性和引领性作用，是泛在电力物联网建设的一项标志性成果。国网区块链布局国家电网目前已经打造了基于区块链的电子合同、电力结算、供应链金融、电费金融、大数据征信等金融科技全产业链产品，适应担保、融资、交易等多类型应用场景，形成了“1+5+N”区块链金融风控架构体系，通过建立区块链治理新机制，推动风控技术升级，增强金融行业风险管控能力。（1）基于区块链平台的供应链金融产品，实现了为供应链交易中产生的应收账款、应付账款等重要票据信息、合同信息提供上链存证、数据加密、信用确权、追踪溯源等功能。服务于应收账款保理融资、物资电商化采购融资、企业信额、联合奖惩等业务。（2）基于区块链技术自主打造的电e贷、电e票等金融服务产品，为电费金融类应用提供票据保存、链上审核、票据溯源、流转管理等功能，实现了票据全程可查、可验、可信、可追溯。（3）基于区块链的电子合同，依托国网电商公司（国网金融科技集团）北京互联网法院“天平链”核心节点的平台优势，利用智能合约技术、结合区块链身份认证机制，为企业、个人提供具有法律效力的线上合同全流程管理与存证、取证服务。国网区块链市场规模预测目前国家电网的区块链公司成立时间并不长，正在逐步开展区块链项目的研究，尚难准确预测其在区块链业务上的投资规模，但从其提出区块链技术与泛在电力物联网建设相结合的发展策略，我们认为发展趋势与泛在电力物联网建设节奏密切相关。根据国网2018年的社会责任报告，国网信息化+通信项目投资合计约120亿元，预计未来三年将有显著提升。从电网发展趋势来看，泛在电力物联网有望复制2009年起步的智能电网建设周期，年投资规模有望从2019年的200亿左右增加到2021年的500亿左右。国网区块链市场推动力泛在电力物联网建设的需求：（1)根据国网公司的《泛在电力物联网建设大纲》，“泛在物联”是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。但是目前泛在电力物联网的实现还将面临许多一时无法解决的问题。最基本的问题是物联网计算量巨大。当物联网扩展到数十、百亿设备和所有者时，当前常规计算机的算力无法满足物联网对于算力的需求。其次就是安全问题，目前几乎所有用户的使用信息都会被传输到云端，一旦云端出现问题，所有用户的隐私将无法得到保障。(2)区块链的出现为目前的物联网带来新的希望，区块链在本质上是一种去中心化的账本，在它的网络中，多个节点可以共同参与数据的计算和记录，因此使其成为泛在电力物联网解决方案中几乎理想的组件。因为去中心化，不会导致一个节点受攻击导致整个网络瘫痪的问题，其次，通过区块链可编程的智能合约，整个物联网的运行可以自动执行。在算力方面，每个节点自行计算各自节点负责的问题，一举提高整个物联网的算力。(3)区块链在一定程度上能解决发展泛在电力物联网遇到的困境，反过来，泛在电力物联网也是区块链落地的优质场景，甚至有望诞生区块链“杀手级”的应用。国网区块链项目国网区块链公司在揭牌仪式上，发布了五大区块链金融核心产品（电子合同、电力结算、供应链金融、电费金融、大数据征信）和智能风控、智能投顾等“人工智能+金融科技”产品应用，这些应用场景可能也是国网区块链的发力之处。典型区块链金融产品-区块链电子合同国网区块链公司还提出三种典型区块链金融产品，一种是区块链电子合同，依靠北京互联网法院“天平链”核心节点的平台优势，利用智能合约技术，结合区块链身份认证机制，为企业、个人提供具有法律效力的线上合同全流程管理与存证、取证服务。典型区块链金融产品-区块链供应链金融第二种是区块链供应链金融，实现了为供应链交易中产生的应收账款、应付账款等重要票据信息、合同信息提供上链存证、数据加密、信用确权、追踪溯源等功能，服务于应收账款保理融资、物资电商化采购融资、企业信额、联合奖惩等业务。典型区块链金融产品-区块链电费金融第三种是区块链电费金融，基于区块链技术打造的电e贷、电e票等金融服务产品，为电费金融类应用提供票据保存、链上审核、票据溯源、流转管理等功能，实现了票据全程可查、可验、可信、可追溯。区块链应用场景-微电网建设微电网由局部的电源和负载组成，通常与传统的广域电网（巨型电网）连接并同步，但也可以断开与广域电网的连接，形成「孤岛模式」，根据物理或经济条件主运。微电网真正的价值在于实现点对点电传输和交，以此实现分布式终端的物价值（通过实时数据传输辅助用电供需策）和经济价值。根据我国分布式能源发展现状，在各省级电力公司和其下辖区域建立网络连接各分布式发电和用电终端，形成对于物理电传输的映射网络，各用电终端和电调配主体在网络中以节点的形式存在。将区块链技术应用于微电网中的点对点交易，具体实现形式可根据市场及政策的变化和对性能的需求灵活调整。区块链应用场景-全球能源互联网配置全球能源互联网是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台其突出的功能是可将风能、太阳能等各种一次能源转化为电能在电网中传输，可以连接各类电源和用户，实现电源资源和用电资源的优化配置。未来的全球能源互联网中存在大量智能发、输、配、用及储能设备，系统的复杂性和不确定性剧增。参与主体之间各自独立且没有信任沟通机制，无法保证能源系统的供给和交易等行为自动执行，而区块链技术的出现，使能源互联网在技术层面的实现成为可能，大量发电和用电设备的数据可以全网收集、保存并持续追踪更新，同步实现全网资源的统筹调配和优化配置。区块链应用场景-共享共建充电桩区块链可协调电动汽车充电的平台，不需要任何集中的中介。对于充电桩运营商以及用户来说，区块链技术的接入实际上提供了一个信任机制，各方将有机会实现互联互通，应用区块链之后，不仅可以实现共享充电桩，而且可以促进共建充电桩。共享是指除了公共充电桩不同运营商之间的互联互通之外，私人充电桩也可以接入区块链平台，将其共享给他人使用，私人可以接受平台建议的电价收费也可以自己定价。共建是指当业务场景需求足够大的时候，将促进其他合作伙伴加入平台，共建充电桩行业生态。比如建设公共停车位和充电桩可能需要向政府寻求资源，有些地方企业会比外地企业在这方面更具优势，那么一旦他们了解到接入区块链平台可以让他们的商业场景更加广阔之后，就有可能加速吸引企业共同建设部署充电桩。国网区块链其他应用支撑泛在电力物联网建设。

区块链可以有效解决泛在电力物联网建设过程中面临的数据融通、设备安全、信息保护和多主体协同等问题，将从网络层、平台层、应用层三个层面全面助力泛在电力物联网的建设发展。公平交易机制，促进新能源消纳

可信区块链公共服务平台使发电量、上网功率等多方信息交叉验证、公开透明，在网络环境下提供公平的交易机制，建立人与人之间最基本的信任。统一积分系统，积分跨行业流通

基于可信区块链平台的积分通兑系统利用分布式记账、智能合约等核心技术，将航空、电信、电力、电商等不同行业的积分数字化，使用同一套积分账本记账，实现不同行业积分等值等价交换。消除数据融通痛点，随时随地可签约区块链技术可破除数据壁垒和信用壁垒，在可信公共服务平台上，甲乙双方可以在任何时间、任何地点签署电子合同，为传统办电业务效率提升、成本压降奠定了良好的基础。业务模式通过国网招标的一些区块链项目，可大致了解类似项目的业务模式：（1）国网湖南电力区块链信息化项目。为优化内部模拟市场建设，解决运行过程中遇到的难题，如业务定量、定价过程“中心化、行政化”程度过高，交易参与方缺少达成共识的机制等。国网湖南电力创新性地提出了利用区块链技术来解决。携手远光软件搭建了“区块链内模市场应用管理平台”，创建了内模交易结算、考核兑现一体化的企业级智能系统，凭借“数据共享、智能便捷、数据分析”三大体系，逐步实现内模市场全单位、全业务覆盖，为业务数据的即时上链、实时共享、达成共识提供技术支持。（2）国网发布的“基于主侧链电力区块链技术应用模式研究”项目，由杭州趣链科技中标，国网要求该项目研究周期不超过2021年12月，感觉可能是一个科研类的项目，也说明电力区块链技术应用仍处于摸索阶段。进入门槛人才门槛：根据火币研究院2018年12月发布的《全球区块链行业人才报告》，区块链人才市场表面供给充沛，实则人才存量极度匮乏，呈虚荣假象。高速发展的区块链市场对人才的需求量之大、专业性要求之高，都给目前的人才培养体系带来艰巨的挑战。传统的人才供给侧—大学、研究所和专科院校等培训体系存在诸多问题，比如师资力量匮乏、课程难以跟上快节奏的行业需求变化和缺乏统一标准等。虽然目前国内部分高校开始积极展开区块链教研课程，许多培训机构也推出各类区块链培训网课，但仍然难以满足现有的人才需求市场。技术门槛：区块链技术除了底层的必要硬件设施外，其核心是软件部分，因此对于软件及网络技术储备不足的企业来说，存在一定的技术门槛。市场门槛：从电网的区块链应用场景来看，在计量、交易和决策机制方面，需要对电网内部的运作方式有深刻的理解。如果想在电网区块链建设过程中获得项目资源，需要与电网达成良好的合作关系或者有较成功的案例，才能跨过这个市场门槛。友商情况-远光软件从国网公开的信息来看，区块链项目中标的公司包括远光软件和趣链科技两家公司。远光软件（SH：002062）是国内主流的企业管理和社会服务信息系统供应商，专注大型企业管理信息化逾30年，长期为能源行业企业管理提供产品与服务。公司不断强化核心产品研发，持续推进人工智能技术研究应用、重点布局区块链技术、深入研究智慧能源、大数据业务和推动系统架构升级，加大新技术的研发投入，紧密围绕“集团管理、智慧能源、智能物联、社会互联”四大核心业务，推出了一系列智能化的软件产品和解决方案，并在大型集团企业获得推广应用。2019年1月，国家电网全资子公司国网电商成为远光软件的第一大股东，公司正式成为国家电网“三型两网”战略的组成部分。依托公司在珠海市高新区博士后工作站、澳门科技大学人工智能联合实验室、武汉大学软件工程联合实验室等高端产学研资源，进一步强化云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、区块链等新技术研究，挖掘应用场景，研究基于分布式系统建设策略、开展微服务化改造、建设业务中台服务、开展云部署方案设计。在区块链技术方面，公司基于自主研发的区块链企业应用服务平台，完成了供应链金融、分布式能源交易结算、电子证照和电子合同等产品研发，形成了区块链技术在金融、能源、数据存证等多方面的应用。友商情况-远光软件远光软件积极探索区块链技术在能源行业的应用，已累计申请近20个区块链相关专利。自2018年以来，公司连续中标国网的多个区块链项目，并荣膺“2018年度中国能源区块链产业领军企业”。公司近年来营业收入稳步增长，但增长速度一般，毛利率与其他软件行业公司类似，均超过60%。友商情况-远光软件远光软件的产品线聚焦在以下四个方面：TextHere云平台云服务大数据区块链集团资源管理全面风险管理资产管理多i项目协同管理集团管理配售电业务智慧能源智能管理设备智能物联智慧城市社会物联友商情况-趣链科技杭州趣链科技成立于2016年，专注于区块链技术产品与应用解决方案。10月24日下午中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行集体学习时，中国工程院院士、浙江大学陈纯就区块链技术和产业创新发展等问题作了讲解,并谈了意见和建议，而陈纯的另一个身份则是趣链科技的董事长，浙江大学计算机和软件学院7位老师为联合创始人。公司目前有200多名员工，平均年龄24岁，90%以上都是技术人员。趣链科技成立后，受到众多资本的青睐。2016年8月，获得来自君宝通信、连连科技、浙大网新和信雅达的1750元Pre-A轮融资；2017年12月，完成数千万元A轮融资，投资机构为复星国际的投资平台；2018年6月，完成B轮融资，总额超过15亿元人民币，投资方包括国家投资基金、上市公司等，创造了区块链领域单笔最大融资记录，估值超过30亿人民币。此轮融资后，趣链科技成为区块链行业首家准独角兽企业。知识产权专业媒体incopat创新指数研究中心发布的“2019上半年全球区块链企业发明专利排行榜”中，趣链科技以66件专利排名第12位。根据《2018胡润区块链企业排行榜》发布的企业排名中，趣链跟同样以底层平台作为应用背景的华为、蚂蚁金服同样位列前10。2017年，趣链科技实现营业收入184.64万元，净利润-1521.74万元。公司CEO表示，2018年的营收有望上升一个数量级。友商情况-趣链科技趣链科技的合作伙伴包括工商银行、农业银行、兴业银行、光大银行、上海证券交易所等。2019年10月17日，公司中标国网“基于主侧链电力区块链技术应用模式研究”项目。趣链科技根据不同场景和需求，提供从行业专业咨询到应用开发落地全流程服务。投入资源评估以远光软件的区块链项目为参考，分析投入资源的情况。远光软件在2018年年报中列出一个“数据存证区块链”的项目，该项目开始于2018年10月，预计2020年研发完成。截至2018年底，项目投入了196.4万元，到2019年中报，该项目增加开发支出558.6万元，投入总额为755.1万元，加上其他软件开发项目，公司总开发支出达7580万元。考虑到远光软件已经有了一定的行业和客户资源，内部资源的利用率可能比较高，因此其他新进入者如果计划开发类似的项目，投资金额预计将超过1000万元，研发时间也可能超过2年。投入预估1000万1500万2020年2021年2022年2020年2021年2022年2000万2500万3000万3500万风险评估技术风险：区块链备受热捧，很重要的原因是被贴上了特别的标签，比如去中心化、全程可追溯、不可篡改等。但这些标签是否能经得起历史和现实检验，还不宜过早下结论。区块链经典的技术架构虽然去掉了数据结构的中心，但其运行仍受中心化节点的约束。曾经有“去中心化”标签的互联网，也只是颠覆了旧的中心，形成了新的寡头。因此区块链仍然可能存在被其他技术替代的风险。市场风险：理论上来看，区块链技术可以应用到很多行业。但截至目前，区块链技术最成熟的应用还是在代币（如比特币）上，其他行业由于研发周期长以及效果不是立竿见影的原因，尚未发现成功的案例。因此，区块链最终能否成功运用于我们关注的行业，还有待时间的检验。小结用冷静的眼光看待区块链商机。“区块链热”兴起的重要原因是很多人都认为区块链技术有广阔前景并害怕错过商机，但商机并非都是先到先得、先到多得的游戏，新技术发展的各个阶段都会创造新的商业机会，不同阶段的商机适合不同类型的机构去把握。与其盲目跟风，不如静心分析社会需求，研究行业痛点，找准最能创造真实价值的领域、阶段。区块链技术可能会在电网得到广泛的应用。

国网提出的泛在电力物联网建设战略，由于其分布式、去中心化的特点，与区块链技术较为匹配，再加上国家政策的助推和国网的重视，区块链技术在未来5-10年内有望得到广泛的应用。公司研发区块链技术优势不明显。

从前文分析可以看出，区块链技术除了必要的硬件设施外，主要涉及软件技术，因此软件类公司有一定的先发优势。我公司在软件研发能力上储备比较有限，暂时还无法与专业软件公司竞争，同时区块链项目研