Power Ledger基于区块链的能源生态网络

区块链除了比特币和以太坊，除了最契合的金融领域之外，还有其他的领域也逐步卷入进来，之前说software is eating the world，现在是blockchainis eating the world，虽然区块链现在能量小，胃口也小，但未来它的胃口要远超互联网，会把人类社会的方方面面都卷入进来。

蓝狐今天要提到的Power Ledger就是在能源领域应用区块链的一个项目，它试图通过区块链技术改变能源的生产、分发和交易模式。最终来说，它要通过个人和社区创造能源、拥有能源并交易能源。这样的能源体系比现有中心化的能源体系更灵活、更低成本、可以激励更多人自行生产能源，减少碳排放。这是一个非常非常远大的愿景。

Power Ledger要解决什么问题？

区块链技术可以让能源的价格更便宜、更绿色、更可控。为什么？传统的能源体系中，电力公司占据主导，它控制电网，并通过电网把电输送给个人和工业企业。电力公司可以决定发电量、决定哪里发电，通过中心化的系统来保持电力系统的正常运行。

传统的电网好处是通过中心化运营，消费者获得了相对稳定的价格和安全。但随着电力能源的分布式发展，包括太阳能、电池等不断发展，普通用户开始获得了电力的部分控制权。

从2011-2016年间，澳大利亚住宅屋顶安装的新发电量超过传统电网。这是一个标志性的发展，也是Power Ledger整个项目愿景未来得以发展的最重要的社会基础。这意味着能源的生产主体开始发生了实质性的改变。

因为屋顶太阳能和分布式能源储存的激增，这些自给自足的电力更便宜、可靠和更绿色。这也意味着，未来传统电网会面临分布式电网的竞争，如果不及时革新，可能导致电网过时被淘汰。Power Ledger很聪明，它的办法是通过为传统电力网络设计一个“去中心化”、“去信任化”的交易平台。

分布式能源的发展，意味着双向能源流动成为可能。目前虽然有数百万生产能源的个体存在，但仍然没有足够的动力贡献出来，因为还没有一个好的体系来实现价值交换。比如一户人家这个月外出度假，家里的太阳能每天可以产生多余能源，但是这些能源怎么进入整体电网，如何卖给其他需要的人，如何获得公平的回报？这些目前都没有明确的解决方案。Power Ledger试图解决这个问题：通过构建一个分布式的电力交易网络，鼓励更多人进行可再生能源的生产，把能源输送进入网络，并获得公平的回报。

Power Ledger要做一个让普通消费者也可以向其他人出售能源的网络，并且交易可以实现无须任何第三方中介加入。

这个可以跟Airbnb或Uber相比较，用户生产绿色能源的同时，产生了剩余的能源，而这个能源可以通过Power Ledger的分布式账本技术实现共享而获得经济回报。

交易过程中，没有任何第三方进行系统的调控，包括控制参与人的数据、价格的制定、费用支付的担保等，完全通过区块链来做协议调控，通过智能合约可以实现即时的结算。这是对于传统电力网络来说，有极大的优势。

区块链的数字信任让价值交换成为可能，而目前的能源网络是建立在私营和公营的治理结构上，通过企业或政府来背书。

智能合约实现了让资金、资产、股票或其他任何价值物品无中介化的流通和转移，透明可信，不需要中介机构，省去了各类中间人，包括中介撮合者、银行、律师等机构。智能合约技术类似于自动售货机，只要你给钱，物品就会出来。智能合约也是一样，只要你把资金或资产上区块链，一旦满足条件，资金或资产就可以转移给对方。

一旦分布式能源交易超过中心化的供应模式，分布式能源的拥有人可以获得收入，收入一是来自于能源的销售，二是来于网络服务，包括频率和电压控制、负载转换、分配和下沉等。

PowerLedger有哪些可能的应用

Power Ledger生态系统可以支持多种能源交易应用。部分已在运行，大多数还在路上。通过区块链的点对点交易体系，可以实现低成本低结算费用，购电用户可以降低费用，剩余能源拥有人可以售出多余能源获得经济回报。

一些可能场景的应用包括：

1.P2P交易

通过P2P交易应用，零售商授权消费者进行相互之间电力交易或消费者自行交易，实现自动化，无中介去信任化的对账、结算、实时收付款。用户还可以根据自己需求，比如清洁能源的来源、邻居等条件，选择购买或把多余能源出售，一切交易透明、低成本的结算等。

2. NEO零售商

这类型应用为NEO零售商提供智能需求和供应管理，实时的结算和支付系统等。

3.微电网／嵌入式网络运营者／Strata

这类型应用可以进行电力计量、大数据获取、快速微交易、细颗粒度的电网管理。

4.电力批发结算

这类型应用提供快速低成本透明的调度优化和管理，包括数据汇集、对账以及批发能源市场的结算。

5.自主资产管理

它允许对可再生能源资产进行所有权共享，支持对资产所有权的交易。它能够购买和售出自有电力，还可实现自动把收入分配到预定到钱包地址。

6.分布式市场管理

这种类型的应用提供优化的计量数据、大数据汇总、进入和调度资产的权限、快速交易结算、网络下载平衡、需求测回应等。这样资产拥有人可以随时进行自己的网络资产优化配置。

7.电动车

主要是实时计量数据，与OCPP协议（opencharge point protocol）接口，收集数据，实现用户身份确认和快速交易结算。

8.电力港

可以通过平台，比如EV，虚拟管道、路边援助类型资产实现自动化，也可提供移动存储放电设施，保持自给自足的能源消费供应。

9.碳排放交易

为碳排放交易商提供智能合约，确保组织机构间的数字交易，用区块链的账本技术来确保交易可信、透明、可审计等，也方便向监管方提供相关碳交易的可信度证明资料。

10传输交易

在传输网络管理中，平台可以提供实时的计量数据、大数据汇总、访问和调度资产权利、快速交易结算、网络负载均衡、响应非稳定能源等。

未来还会有新的应用出来。

Power Ledger生态体系

Power Ledger平台是一个生态系统，它可以让多样化的市场管理和定价机制与代币体系之间实现互操作性。它提供一个透明的管理框架，允许全球能源市场与Power Ledger生态无缝连接，让更多消费者获益。这个生态系统具有包容性和扩展性，已有或未来的各种应用都可以接入，也考虑到监管，这让它有高度的灵活性。它允许重新定义应用的托管方（如电力公司、零售商、财产管理人等）和消费者之间的关系。

Power Ledger采用双重代币体系，一个是POWR，一个是Sparkz，通过它的两层区块链设计进行运作。

POWR代币是无摩擦成本的区块链代币，允许应用运营者参与获取及使用平台。相当于POWR是使用Power Ledger平台的准入代币。而Sparkz代币用于托管POWR代币，类似于智能债券，由应用运营者以相应的数量发行给自己的用户。应用运营者是指在Power Ledger平台上运行应用的各种主体或商业机构，比如电动车充电服务运营商，甚至分布式的自运行组织也可以称为应用运营者，也可称之为应用托管服务提供商。

生态系统中已有部分应用，包括FuseBox、Power Ledger P2P能源交易应用等，这些都是平台中已有应用，公共机构可利用这些技术优势降低成本。

第三方也可以开发应用，利用平台的设计和服务，快速提供创造性的应用。第三方开发者关于POWR与Sparkz的兑换比率可以进行调整，这根据用户的反馈和声誉来定。

Sparkz是低层级代币，仅仅限制在一个电力单元中，并根据各地市场进行调整。Sparkz与POWR也可以兑换，与生态系统功能做连接。Sparkz在当地市场电力价格和POWR代币定价之间保持稳定的兑换率。

（本图是代币在整个电力供应和消费的流向）

消费者或者产消一体的用户可以购买或供应能源，可以用Sparkz结算，也可以通过当地应用运营者把Sparkz兑换成现金。

这样设计的好处是PowerLedger生态系统对现有电力体系的破坏是可控的，由应用运营者（电力公司等）确保快速采用技术，同时在这个过程中减少损失。这是一个相对折中的解决方案。至少让现有的机构参与到未来的分布式能源体系中来。

还有单纯的P2P能源交易体系则不同了，这个体系中完全没有中介方存在，只有消费者和生产者之间直接P2P交易，这个需要很多时间逐步发展起来，但也具有大的颠覆性。

Power Ledger技术架构

Power Ledger认为可持续是它的核心价值观，所以它希望尽可能减少能源消耗，放弃POW算法，采用公链和联盟链混合的模式，采用POS的共识算法。

（PowerLedger的技术架构）

1.以太坊区块链—公开层

公开层使用以太坊区块链，可以跟其他代币进行交换。公开层和第三方交易所是独立运营，不受PowerLedger生态系统控制。用户可以选择在交易所交易代币，或在将来的Power Ledger FuseBoxP2P应用中使用。公开层还提供与联盟及应用层的POWR代币的接口以及交易机制。

2.Power Ledger—核心层

核心层是开源智能合约层，提供去信任化和开源执行，包括了POWR代币生态的关键组件。

• 为应用运营者提供POWR／Sparkz交易及智能债券合约

• 为POWR代币受益方提供增长池托管服务

• 用户POWR奖励和绿色能源忠诚计划奖励管理

• 可持续能源资产启动和参与活动

• 在管制放松的地区为参与者提供POWR／SParkz交易

• 使用智能合约收集外部区块链协议信息的Oracle，区块链协议要求外部操作及与联盟链沟通

3.生态链服务—联盟区块链

Power Ledger目前依然在使用原来Ecochain，它是私有的PoS机制的联盟链，Ecochain曾经在高负荷环境下进行测试，在区块链功能和兼容性上积累了一些经验。它在西澳大利亚及新西兰进行部署。

Power Ledger开始向免费的以太坊联盟链转移，同时保留原有的Ecochain系统。

这个转型一是EcoChain服务区块链层依然可以作为区块链技术的基准，同时也保留2016年开始激活的结算层，也确保它向未来以太坊开发和Casper POS实施开放。Ecochain Services Blockchain Layer功能包括：

1） Sparz代币创建和管理

2） 发币支付处理器集成

3） 智能电表读数及交易相关数据的存储和确认

4） 自主资产管理及绿色能源忠诚奖励管理

4.状态通道

状态通道提供了在链下执行区块链交易的方法，它会通过多重签名或智能合约锁定区块链状态。为更新状态，所有参与者人必须相互同意。最后状态关闭，把结果提交到区块链上。

考虑到能源的高频交易，未来会更多使用状态通道来解决交易问题。

5.Power Ledger应用层

生态系统应用层是Fusebox。这也是蓝狐对Power Ledger感觉很赞的地方。因为它具有了包容性的设计。它为了实现最终目标，设计了一条平衡的道路，特别类似于中国创业者的思路和做法。一般硅谷的玩法是设立一个通用标准，然后让大众去适用它。好处是，一旦普及开来，可以实现大规模的快速扩张，但是不好地方是太高冷，可能在没有普及开来之前就先挂掉。当然不管是激进的方式还是平衡渐进的方式都有它的优点，这里不做好坏的判断。

Power Ledger渐进性做法值得大家注意。它设计的架构既适用于高度监管市场也适用于低度监管的市场。

生态系统最高级的应用已由Power Ledger研发，它是一个多功能的P2P交易应用。它既允许消费者和产消一体用户直接进行交易，也允许跟市场中介，比如市场运营者、零售商或电网传输运营者一起进行交易。应用运营者已经开始向消费者提供试用版本。

（FuseBox的应用案例）

FuseBox设计一是要适应当地市场结构和监管需要，二是未来政策发生变化时，也能有扩展性的能力。目前，所有的能源交易通过Sparkz代币来完成，Sparkz代币跟当地法币进行挂钩。这让各种定价场景和方案都适用，适用于任何国家的。下面是应用的一些功能特点：

电力定价体系

用户通过POWR代币进行跨地区跨市场流通，比如说用户从澳大利亚移居到美国，原来的电力是可以通过POWR置换迁移出去。

仪表读数

仪表读数细节记录的间隔从1分钟到30分钟时间不等，取决于应用运营服务商的要求，可以实时或24小时内显示给参与者。从2016年到2017年早期的测试看，一般来说，大概花费15-30分钟之间。

交易引擎

Power Ledger已经开发了它的独特交易匹配算法，可以在消费者和产消一体用户之间进行直接的电力交易。市场双方的订单都是以同样的增量填补并不断循环，直到市场清仓。这使得新的消费者可以就近获得本地区的可再生能源，提升传输效率，减少碳排放。交易运行周期是可配置、可选择的，这可根据应用服务提供商的要求来走，他们目前的范围是从5分钟到24小时。

交易组

Power Ledger的交易组在各种应用运营者的交易配置中有最优先和最大的灵活性。个人读数可以组成一组，优先在市场上进行组内交易。平台参与者在特别组内的交易可以由应用运营者或Power Ledger进行配置，组内有优先交易权，直到所有订单消耗完。

零售商可以最终把所有剩余订单进行成交以承担风险管理者角色。交易组可以通过预先配置的网络条件监控来自主决定。这为动态分布式市场提供了基础框架。

混合链

目前的读数直接记录在EcoChain区块链服务接口，它通过一套Power Ledger API收集智能电表的读数。所有的能源交易通过接口可以立即结算，并为参与者提供一个安全和可信的审计记录。现存的EcoChain被设计成运行多个私有区块链（分配给所覆盖地区），同时也可进入公有链。

地理位置优先

由于产消一体用户（既生产电又消费电）会向电网输出电力，电力会自然流入最近的消费点。PowerLedger的交易引擎2.0在做基于地理位置的设计，它会考虑网络负载的平衡，给分布式能源部署提供激励，提高分布式网络的效率。Power Ledger区块链 P2P交易和结算引擎为FuseBox应用提供主干。

消费者选择

Power Ledger消费者可以选择从哪里购买能源。比如，一个清洁能源支持者，甚至可以支付溢价购买本地产的太阳能，这有利于低碳排放。

自主资产和资产发放时间

Power Ledger目前的自主资产管理模块允许进行共享所有权和可再生资产的交易。自主资产管理模块可以实现购买和售卖它自有的电力并把收入自动分配到指定的钱包地址。这样，社区可以集体投资可再生能源基础设施，利于实现零排放的未来。

POWR代币经济体系

Power Ledger是无须中介的能源交易平台，平台通过交易代币Sparkz，支持能源应用套件生态系统。

POWR则是Power Ledger生态系统燃料，应用运营者创建Sparkz代币，用于交换POWR。用户通过法币购买和兑换Sparkz。

POWR代币作为 PowerLedger生态体系的燃料，有利于降低成本、提高回报。它在生态系统中：

• 通过智能债券技术提供治理和消费者保护

• 获得使用平台的准入权

• 为参与者提供忠诚度回报

• 与可再生能源慈善机构和组织建立联系

1.双代币生态系统

为了生态系统的全球化，并创造不同市场之间的兼容性，Power Ledger设计了双代币体系：POWR和Sparkz。

Sparkz可以进行定价、发行、兑换成当地法币。购买一定的POWR代币允许本地的应用运营者获得进入生态系统的权利，从而把所购买的POWR代币转换成Sparkz，让当地用户能够使用服务。POWR代币要求产生对应的Sparkz代币。Sparkz是本地市场代币，由当地的交易市场来定价。

2.POWR代币是准入权代币

POWR准许应用运营者和用户获得使用P2P交易及其他Power Ledger应用的权利。

比如，一个本地应用运营者需要购买足够的POWR代币来产生对应的Sparkz，这样它的用户就有了一定数量的Sparkz进行能源交易。也就是说，作为应用运营者必须持有一定量的POWR代币产生对应的Sparkz代币用于消费交易。如果是非管制市场，参与者可以直接进行交易，参与者可以购买POWR直接兑换为Sparkz进行交易。

POWR可以看作是生态体系的全球代币，所有参与者都可以用POWR获得获得试用准入权。一旦平台把所有POWR消耗完毕，它们将不能再进行交易，直到购买更多的POWR。

3.POWR功能与智能债券

POWR代币不仅提供网络准入权，也提供智能债券功能。增长池中的POWR代币会用来奖励应用运营者，它们会因为对生态体系作出发展贡献而得到激励。

应用运营者，比如能源零售商和网络公共设施被要求提供POWR作为兑换Sparkz的基础。Sparkz用作它们和本地消费者电力交易的代币。POWR代币在以太坊智能债券合约中托管，以产生对应的Sparkz。随着用户基数增长，则需要越来越多的Sparkz代币，那么POWR需求量也随之增长。用于Sparkz托管的POWR代币越多，就越有需求产生更多的POWR。智能债券合约主要可以确保消费者利益，一旦应用运营者破产，消费者手中Sparkz资产还能得到保证。

4.POWR还是一种激励性的代币：鼓励正向循环

所有供销一体的用户产生和消费可再生能源都会被奖励POWR，这里得益于一个绿色能源忠诚奖励计划。忠诚奖励计划是通过平台P2P交易中收取一定的费用作为资金，资金用于购买POWR代币，然后把它分配给对再生能源有贡献的生产消费者。

总的来说POWR的代币的目标是确保对开发者、应用运营者、参与者都能得到正向激励，对能源的平民化和未来Power Ledger生态发展贡献进行激励回报。随着生态系统的完善，对于POWR代币的需求就会上升。

对于去中心化和全球的平台来说，POWR代币未来有利于绿色能源计划。用户可以把自己的小额交易捐献给慈善机构，推动可持续绿色能源的发展。

通过P2P交易，清洁能源和支持清洁能源计划，吸引更多用户进入平台，创造出一个更可持续的良性循环。

5.POWR与交易所

POWR是符合ERC20标准的代币，可以在交易所交易。交易所可以加强POWR代币的去中心化和透明性，也给代币持有人退出和进入的渠道。

POWR在促进清洁能源交易过程中提高了效率。有POWR代币的参与人可以跟当地受监管的应用运营服务商进行交易。如果监管放松，用户之间可以通过平台进行P2P的直接交易，而无须通过应用运营商。

在全球各地逐步展开服务后，消费者和供消一体用户将得到全球范围的服务。如果一个人在澳大利亚居住，后来搬到美国居住，那么，该用户无须关闭和改变自己的账户，允许用户在全球范围内使用和交易POWR。

已有成绩

从2016年5月开始正式成立，为了解决如下几个问题：

1）试图寻找到一个方式，可以让人口密集地区的个人也能从分布式能源经济中获益；

2）重塑电力网络，为DER连接提供激励

3）为减少数十亿美元资产的贬值风险

Power Ledger于2016年8月在布塞尔顿开发了澳大利亚首个P2P能源交易网络，紧接着，在奥克兰与新西兰最大的能源公司合作开发了世界上首个基于区块链的P2P能源交易平台。

Power Ledger把加密性质的区块链与法币基础的金融交易成功区分开，满足了监管机构需求，可以支持p2p能源交换。Power Ledger开发和部署了商业能源管理系统，可以对当地产生的可持续能源在多个住户间进行透明分配，提供一个部署到多个住户共同拥有的能源分配体系。

另外，还与开发商合作，通过使用Power Ledger能源交易平台，支持DER在社区的高渗透率，可以利用需求的自然多样性，减少DDR资源使用，同时实现100%可再生能源使用。

PowerLedger开发路线图

PowerLedger目标在于改进全球化的电力网络生态。一是消费者获得更便宜的电价，使用清洁能源；二是帮助行业机构获得应用运营服务，在趋势面前不被淘汰。

Power Ledger 2017年 Q3完成代币发行，Q4的重点工作是开发应用和进行绿色能源忠诚奖励计划，应用主要包括Microgrid，Embedded Network Operator，Strata andElectric Vehicle Trading Application。

2018年Q1的重点是推动更多本地的应用运营者加入到Power Ledger中来，会有一些奖励计划。二是在技术层面的迁移，完成迁移到无费用的以太坊联盟网络上。

2018年Q3的重点是Power Ledger和应用运营者开始进行资产初始分配，POWR代币持有人可以优先成为可再生资产的共同拥有人和受益者。同时Q3开始推进市场和合作者关系，由于新应用会开发出来，会继续寻找潜在的应用运营者，也可以直接在Power Ledger上部署。Q4重点是进行自主资产管理及新零售和碳交易应用等的版本测试。

2019年的计划是继续进行Power Ledger和应用运营者的资产初始分配事件，推动代币价值提升，另外，也开始迁移到PoS公共区块链平台。同时也开发其他的应用，比如批发市场结算、分布式市场管理等。

Power Ledger团队

董事会有6人，执行团队10人。Jemma Green是创始人和董事会主席，主要负责战略合作、风险管理及领导PowerLedger的发展。她有超过15年金融和风险管理咨询经验，有投行工作经验，并有在剑桥大学深造经历。她在屋顶太阳能光伏和电池存储领域有深入研究，在与区块链结合上有自己的看法。她同时也是澳大利亚Climate-KIC的主席。

David Martin主管日常运营和PowerLedger技术的商用化，他有20年电力产业经验，在国营电力公司担任过管理职位。他对低碳电力能源发展感兴趣。他在对于受监管的分布式电力体系的机会和挑战方面都有比较深入认识。

John Bulich是技术负责人，主要负责Power Ledger概念和体系的应用设计及研发，负责整个技术研发团队。他是PowerLedger Assets的联合创始人，该项目成功开发和部署了基于区块链的产品，包括证据级摄影、视频、文件管理及医疗记录管理等。

Bill Tai是PowerLedger的顾问，有丰富的硅谷从业经历，哈佛MBA，也是iAsiaWorksCEO和董事会主席，有七个上市公司董事经验。

总的来所，从团队看，从业经历比较丰富，有落地的经验，虽然跟硅谷技术大牛相比有所不同，但这也跟它要从事电力行业的区块链落地相关。

结语

Power Ledger的项目团队有传统电力能源领域工作经验，团队对现实也有比较清楚的认识，它并没有直接去用区块链去颠覆传统的电力网络，而是采用了渐进性的方式，可以为传统电网提供半去中心化交易的平台，也为个人交易者提供P2P交易平台，同时基于全球范围的能源交易考虑，它还设计了双代币体系，利于当地的能源运营商来组织本地的P2P能源交易。从它的设计中，可以看到它的包容性，可以看到它架构的扩展性，说明团队在这个方面有过不少探索和深入的考量。

不管未来谁能成功，但去中心化能源的交易体系，基于区块链的分布式能源创造、分发和交易平台一定会逐步发展起来，但是不是Power Ledger还不知道，希望未来有越来越多真正懂得这个行业，对清洁能源、共享能源感兴趣的人士做出更多类似的项目，这也是区块链对人类社会的一种造福。

区块链的投资不仅仅是通过代币来赚钱，毫无疑问，赚钱是很多早期区块链投资人的最大动力，但是，我们不单纯是投机，不单纯是赚钱，通过支持这样的项目，可以给人类的发展，更美好的生活带来更多的可能性。这也是区块链投资最具有魅力最吸引人的地方。

原文作者：Power Ledger
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