LPWAN独角兽Helium参与推动能源去中心化,DeGEN重塑能源生态系统

这是我的第338篇专栏文章。

随着全球气候变化和环境问题日益严峻，各国政府和企业都在积极寻求应对之策。

近日，我国发布了关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见，提出到2030年，要在重点领域取得绿色转型的积极进展，形成绿色生产方式和生活方式，增强减污降碳的协同能力，进一步提升主要资源利用效率，完善支持绿色发展的政策和标准体系，取得经济社会发展全面绿色转型的显著成效。这一意见的发布，彰显了中国推动绿色发展、实现可持续发展的坚定决心。

与此同时，在全球范围内，一种名为DeGEN (Decentralized Generative Energy Network，去中心化生成能源网络)的创新解决方案正在兴起。

DeGEN利用区块链技术，将分布式能源资源(如太阳能电池板、家用电池等)连接起来，形成一个去中心化的能源生成和交易网络。通过激励用户参与绿色能源的生产和存储，DeGEN不仅可以提高能源利用效率，减少碳排放，还能为用户创造新的收益来源。

就在最近，LPWAN领域的知名独角兽项目Helium也提出了一项新的提案HIP 128。该提案旨在创建Helium生态系统的新子网络ENERGY，以奖励用户通过太阳能生产和电池存储参与能源市场。ENERGY子网络将支持分布式能源资源(DERs)的整合和奖励，使房主能够为电网稳定做出贡献，并通过网络获得奖励。

值得一提的是，现有的Helium设备可以同时获得IOT和ENERGY双重奖励。此外，ENERGY子网络还将推动大量数据信用(Data Credit)的消耗，从而减少碳足迹，促进绿色能源实践。

DeGEN的出现，代表了能源领域一种新的趋势——利用区块链技术和去中心化网络，激励用户参与绿色能源的生产和使用，从而推动能源系统的革新。

这种创新模式不仅为解决能源问题提供了新的思路，也为普通用户参与能源市场创造了机会。它有望成为推动全社会绿色转型、实现可持续发展的重要力量。

在本文中，我们将深入探讨DeGEN的经济模型和发展前景，并展望去中心化能源网络在未来能源体系中可能扮演的角色。

DeGEN：分布式能源资源的协同与共生

在传统的能源系统中，电力的生产和分配通常由集中式的电力公司或电网控制。然而，随着可再生能源技术的进步和人们环保意识的提高，一种新型的能源生态系统正在崛起——去中心化生成能源网络(Decentralized Generative Energy Network；DeGEN)。

DeGEN的核心理念是将能源的生产和消费去中心化，通过分布式能源资源(Distributed Energy Resources，DERs)的互联互通，形成一个弹性、高效、环保的能源网络。

在这个网络中，每个节点不仅是能源的消费者，也是生产者(prosumer)。这些节点可以是个人家庭、社区或小型企业，他们通过安装光伏面板、风力发电机等设备，生产绿色能源，并与其他节点共享。

这种去中心化的能源网络有多重优势。

首先，它提高了能源系统的弹性和安全性。传统的集中式电网容易受到自然灾害、网络攻击等因素的影响，导致大面积停电。而在DeGEN中，即使部分节点出现故障，其他节点仍然可以维持运作，保证能源供应的稳定性。

其次，DeGEN可以显著提高可再生能源的利用效率。传统电网中，可再生能源发电往往面临着“弃风弃光”的问题，因为电网无法完全吸纳间歇性的可再生能源电力。但在DeGEN中，分布式的储能设备(如电池、电动汽车)可以存储剩余电力，在用电高峰时释放，实现能源的平衡调节。

此外，DeGEN还有助于减少能源传输损耗。在集中式电网中，电力需要长距离传输，导致较高的线损。而在DeGEN中，能源生产和消费在地理上更加接近，减少了传输距离，提高了能源利用效率。

最重要的是，DeGEN为普通用户提供了参与能源市场的机会。通过安装DERs，用户不仅可以满足自身的能源需求，还可以将多余的电力出售给其他用户或电网，获得经济收益。

这种参与式的能源革命，不仅让用户从单纯的消费者转变为生产者，也增强了用户的环保意识和责任感。

DeGEN的实现离不开一系列关键技术的支持。分布式发电技术(如光伏、风电)是DERs的基础；区块链技术为去中心化的能源交易和管理提供了可信的底层架构；智能电网技术则实现了能源网络的实时优化和调度。这些技术的融合，正在重塑我们的能源生态系统。

DERs的崛起：重塑能源生态系统的游戏规则

为什么电网需要通过分布式发电来实现去中心化？

这是一个关乎我们能源未来的重要问题。随着人工智能、电气化等新技术的发展，全球电力需求正在飞速增长。

预计到2040年，电力需求将增加近一倍。然而，我们现有的电网基础设施和运营模式却难以跟上这一步伐。集中式电网虽然在过去的工业扩张中发挥了重要作用，但在21世纪面临着诸多挑战。

首先，集中式电网依赖于大型发电厂和长距离输电线路，存在单点故障的风险。自然灾害、网络攻击等因素都可能导致大面积停电，严重影响经济社会运行。2014年，《华尔街日报》报道称，仅仅切断9个特定的变电站，就可能造成全美范围的大停电。2019年，美国太平洋燃气和电力公司(PG&E)的输电线路引发了加州森林大火，而这些高压线路在过去6年中平均每天都会引发一场火灾。

其次，集中式电网难以有效应对分散式和间歇性能源的接入。随着太阳能、风能等可再生能源的快速发展，越来越多的分布式能源连接到电网。然而，集中式电网在管理这些分散式资源方面存在天然的弊端，导致“弃风弃光”等资源浪费现象。同时，可再生能源的间歇性和波动性也给电网调度带来了新的挑战。

此外，集中式电网的建设和维护成本高昂，难以满足未来负荷大幅增长的需求。为了应对电力需求的增长，我们需要大规模建设新的发电厂和输电线路。但这种“重资产”的投资模式不仅成本高昂，而且建设周期长，难以及时满足市场需求。更重要的是，集中式电网往往依赖化石燃料发电，加剧了环境污染和气候变化问题。

面对这些挑战，电网去中心化成为必然趋势。而分布式能源资源(Distributed Energy Resources；DERs)的崛起，为电网去中心化提供了新的可能。

DERs包括太阳能、电池、先进核反应堆等技术，可以直接安装在用电现场，绕过昂贵的长距离输电线路。这些“本地化”的能源解决方案，不仅可以提高输电效率，减少线损，还可以增强电网的弹性和安全性。

例如，当电网出现故障时，分布式能源可以提供应急电源，保障重要用户的供电可靠性。在极端天气条件下，分布式能源还可以实现“孤岛运行”，维持局部电网的稳定。这种“微电网”的理念，正在受到越来越多的关注。

DERs的另一个重要优势在于，它们可以更好地匹配本地的能源需求和资源禀赋。传统的集中式电网往往需要在偏远地区建设大型电厂，然后通过长距离输电将电力送到负荷中心。这不仅造成了巨大的输电损耗，也忽视了本地的可再生能源潜力。而分布式能源可以因地制宜，充分利用当地的太阳能、风能、生物质能等资源，实现就地发电、就地消纳。

当然，电网去中心化并非一蹴而就。我们需要建设一个“智能电网”，在电表、电网软件等方面进行重大创新。净计量(net metering)和需求响应(demand response)等机制，虽然在一定程度上起到了补贴和激励的作用，但也暴露出集中式电网在应对分布式能源时的局限性。未来，我们需要探索更加市场化、更加灵活的电力交易和调度模式，让分布式能源真正融入电网运行。

总的来说，DERs的关键好处在于提高输电效率、增强消费者福利和保障能源安全。通过分散式发电和储能，我们可以减少输电损耗，降低电费，并为用户提供可靠的备用电源。这种分布式的能源生态系统，将重塑我们的电力市场和商业模式，为能源革命注入新的活力。

DePIN：重构电网，重塑能源未来

当前，各国的能源电网普遍面临着数据可用性不足的问题。各个公用事业公司之间缺乏数据共享和协作，导致难以全面评估和优化电网运行状况。而区块链技术为解决这一难题提供了完美方案。分布式账本可以跨公用事业公司统一能源数据，创建能源电网的基础健康图谱。

这将允许公用事业公司安全地存储自己的数据，并在不泄露私人信息的情况下与其他公用事业公司和政府共享数据。然而，依靠这些僵化的公用事业公司自身推动这一改进的可能性不大。

值得庆幸的是，硬件方面正在发生大规模变革。分布式能源资源(DERs)，如太阳能电池板和充电站，正在快速增长，这为重建能源电网并整合强大的新技术创造了机会。伴随着DERs的发展，新的互联能源资源网络正在兴起。这些网络利用区块链和加密技术提高数据可用性和协调性。

随着智能家居应用与区块链管理的数据层一起蓬勃发展，创建大规模需求响应计划的所有条件都已具备。这些去中心化的生成能源网络(DeGEN)创建了一个可编程、可映射的电网，受益于广泛的数据可用性和自动响应。它实时显示电网问题，并通过委托软件瞬时解决，这将大大减少停电事件，优化区域能源定价。

由于电网的财务成本由社会分担，但利润通常由少数公司和交易员获得，因此公用事业和能源历来受到过度监管。如果没有数据来理解和解决经常出现的问题，能源市场的套利机会将持续存在，导致能源成本上升，利润流入少数有动机的人手中。

相比之下，DeGENs通过协作创造经济价值，并将这些价值回馈给参与者，有可能开创一个协作式经济模型的时代，在这个时代，包容而非对供应商的剥削推动了巨额利润。

以Daylight项目为例，从业务角度看，它体现了DePIN和分散式电网的概念。传统的电力模式是建造大型发电厂，通过广泛的输电和配电网络输送能源，并将其供应给最终用户。但随着人工智能和电气化带来的电力需求激增，加上间歇性可再生能源的增长，电力供应变得更加不稳定。结果是脆弱、不可靠的电网以及未来能源需求的不明确路径。

而分布式能源设备可以被网络连接在一起，模拟更大的发电厂以提高电网可靠性。Daylight就是从个人家庭出发，从底层构建新能源市场解决方案。

另一个项目Arkreen Network则专注于光伏发电节点。Arkreen Network还正在构建一个直接使用网络的用例，即基于区块链的可再生能源证书(REC)市场。

Arkreen社区在太阳能逆变器上安装智能加密狗，以生成可再生能源信用。简单地说，消费者和企业将更快地大规模采用“区块链验证的能源信用”，而不是政府机构和公用事业公司采用“区块链验证的能源数据”用于VPP（DER 管理系统）结算。

写在最后

总的来说，DePIN和DeGEN正在重塑我们的能源生态系统。

通过区块链技术打破数据壁垒，实现能源数据的广泛共享和协作；通过分布式能源资源的互联互通，构建更加弹性、高效、清洁的电网；通过智能合约和代币经济，激励各方参与，创造共享价值。这种去中心化的能源网络，代表着一种崭新的协作式范式，它将推动能源革命走向更加开放、包容、可持续的未来。

在未来，DeGEN有望成为能源系统的重要组成部分。它不仅可以提高能源的可靠性、效率和环保性，也可以促进能源民主，让每个人都有机会参与到能源的生产和消费中来。