能源领域新革新——内存块链技术

来源:ballbet体育app官网下载    发布时间:2023-12-24 11:44:46   阅读量:1

  随着内存块链技术日益成熟,其应用于永续领域的可能性也愈高。本文将说明内存块链技术在能源领域的应用与可达成的效益,以及未来的挑战并介绍相关案例,例如:可再次生产的能源的点对点交易买卖平台、密码货币热能再利用等。使读者具体了解内存块链技术的可能性与机会,也提供读者应用时需注意的几个建议。

  作为Web3.0技术的首个敲门砖──「比特币」于2009年问世后,随之而来的是慢慢的变多的应用技术,如元宇宙、NFT、以太坊、内存块链技术等,而这些创新科技将为永续领域带来什么挑战与机会呢?

  根据世界经济论坛(WEF)2023年4月发布的《改善区块链环境、社会和经济影响的指导方针》报告,介绍「内存块链技术」在能源领域的应用,与对能源系统减碳和永续发展的影响,也将介绍实际案例,让读者具体了解内存块链技术的可能与机会。

  作为一个去中心化的数据数据库,内存块链特征包含「去中心化、不可篡改、可追溯性」,其利用共识机制与加密系统,提供使用者可靠透明的数据交易。也因这些特性,应用可产生效益与相关案例如下:

  1.扩大市场参与者:去中心化的特性,使得个人和企业能直接交易能源,由此减少对中央能源供应商的依赖,扩大市场参与者,促进再次生产的能源发展。其不可更改与可追溯性也更易于追踪、认证再次生产的能源使用及发放凭证。

  利用内存块链技术建置虚拟电厂──使用分布式能源资源、内存块链技术和物联网建立的智能化分布式电网,让个人通过

  能源网关器建造、连接自己的太阳能电池板或电池,并经由获取代币而获利。此设计让微型发电者得以参与过往受限的生态系统,并通过附属服务获得经济收益。

  去中心化基金。利用人工智能有效估算、保护与利用自然资源,衡量并奖励永续自然管理的使用者;同时利用影响力

  ,将保护项目收到的捐款转化为非同质且动态的影响力证书,通过实时数据让捐赠者追踪其影响力。

  2.增加能源效率:基于内存块链系统能实现能源网格、智能建筑和再次生产的能源系统的高效管理,优化能源消耗并减少浪费。

  3.供应链透明与管理:可透明追踪供应链中的产品和物料的特性,有助于减少非法或非永续性作为造成的环境损害,例如:森林砍伐、过度捕捞或危险废弃物处理等,并通过产品追溯和防止伪造等方法,有效管理供应链厂商。

  ),能够全天候监测和匹配可再次生产的能源的发电和用电,以追踪详细的可再次生产的能源需求。实现了能源消耗和发电的实时透明度,包括能源发电和消耗的数据收集、能源来源追踪、偏好配对和报告等功能,使用者可依规划减碳目标及发展。

  负责协调比特币挖矿和全球减碳努力之间的透明度倡议。矿工可利用验证平台申请和共享「永续挖矿认证」,并选择向加密市场参与者和商业交易对手揭露其认证或基础永续数据。

  4.有效利用当地的能源和资源:去中心化除了使当地社区更有效或创新地使用能源和其他资源,减少人类对地球的影响,更能强化当地经济体,确保不会损失全球化带来的利益。

  尽管内存块链能为我们大家带来更多元的永续解决方案,但正在发展中的技术及去中心化的特性,在测量、评价对气候影响的碳足迹或能源强度上,不管是方法或准确度都仍不充足。且「内存块链」虽然泛指各种内存块链的解决办法,但不同技法造成的能源消耗差异相当大。以下将从内存块链的三大特性,说明不同内存块链技术与能源影响变化的程度差异。

  技术堆叠是一组技术元件和软件工具的总称,用于开发和执行软件程序,并由多个具不同功能和用途的「层次」组成。「加密气候协议」(CCA)将内存块链技术中的技术堆叠分为三层,越接近使用者端,对能源消耗和碳足迹等外因影响越小:

  做为技术堆叠的基础层,包括支持底层内存块链协议和相关基础设施的节点网络。因包含各节点的互动,此层对能源消耗和碳足迹等外因有较大影响。

  此层包括内存块链上执行的各种应用程序和智能合约,对能源消耗和碳足迹等外因也有影响,但不如第1层程度高。

  此层为建立内存块链上的应用程序和服务,是最终使用者使用的产品和服务,例如去中心化金融应用程序、预测市场和其他分布式应用程序。此层对能源消耗和碳足迹等外因影响相对较小。

  虽然一般对内存块链的印象似乎是任何人都可参与,但内存块炼仍分为公有链和私有链,最明显的差异为对「参与者的限制」──公有链开放给所有人参与编辑数据,即所有使用者可存取、上传、执行应用程序,如大众熟知的比特币、以太坊即为此类;技术仍有条件限制的私有链内存块链,只开放给部分参与者编辑。

  公有链因参与者可编辑数据,相较于单一组织或个人控制的私有链,最大限度地保有数据安全,但速度和吞吐量较低是全面开放的代价,消耗的能源和碳足迹也较多,使用的人要取得在信息安全与能源消耗间的平衡。

  作为内存块链网络中所有节点之间达成共识的机制,确保了交易可靠性和安全性。不同的共识机制有不同的实现方式,其中最常见包括工作量证明、权益证明、权益股分证明等。

  PoW:通常被用于密码货币内存块链──使用复杂算式解决一个数学问题来验证交易的合法性,从而获得密码货币。此方法需要大量的计算能力,相应而来的是高昂电力成本。

  PoS:其验证交易的过程中,根据参与者所持有的密码货币数量来分配验证权。持有更多密码货币的人将更有可能获得验证权,并获得奖励,类似于证券市场上的股权制度。因所需计算较PoW少,对能源需求也较低。

  DPoS:由持有加密货币的人选举代表来做验证,这些代表被称为见证人,负责验证交易和维护内存块链的安全性和完整性。

  根据共识机制所需之计算能力高低,对能耗需求也各不相同,下图为不同的共识机制对能耗需求的比较表,其中以常见的PoW能耗最高。

  尽管可以很明确地选择低能耗的共识机制,但仍存在别的影响碳排程度。如不一样的地区使用的再次生产的能源比例──尽管使用同一种共识机制,使用化石燃料或再生能源,仍可能会产生非常不同的碳足迹。使用不相同的载体,如笔电或手机,能耗也不相同。

  内存块链碳排受技术堆叠、共识机制、地区的能源来源等因素影响,存有相当大的差异;然而永续议题不仅关乎环境,仍有其他面向如社会、经济等。除了公、私有链造成的信息安全问题外,目前共识机制的选择也是极大变因。尽管根据比较表能够准确的看出:比起PoW,使用PoS或DPoS造成的碳排较低,但在其他议题上却有其优劣。

  2022年,开源内存块链平台「以太坊」为降低环境影响,将共识机制从PoW转换成PoS,产生了其他风险议题:

  (1)降低资安风险:此风险来自内存块链中的「51%攻击风险」,意指内存块链使用者若占有超过51%的控制权,即可以对整个网络进行攻击。而PoS降低了此风险,因为要求攻击者控制网络大多数的权益份额,会比在PoW中控制大多数的计算能力更加昂贵和困难。

  (2)增加集中风险:然而,PoS引入了新的集中风险。因为以太坊的大量持有者可以在网络共识机制方面获得更多的影响力。

  (3)货币池风险:货币池允许小型持有者透过与他人合并权益份额来参与,但也引入了新的风险──如集中、黑客攻击和诈欺,并涉及证券交易法相关问题。

  (4)智能合约风险:PoS引入了与使用智能合约相关的新风险,因为智能合约负责管理投注资金和分发奖励,但其中的漏洞或错误,可能会引起资金损失或其他安全漏洞。

  内存块链技术势不可挡,为了不造成更多议题风险,同时有效运用其益处,全面评价与有效的计算方式是很重要的。报告提供读者运用内存块链技术时,可做为评价及平衡其ESG议题影响程度的3个要点:

  1、了解最新的永续信息揭露法规:现阶段法规规范强度加强,应用新技术前一定要了解框架准则关注的议题。目前国际常用框架准则主要有关注揭露财务面向议题的「国际永续准则理事会」(ISSB);关注对企业、环境具重大冲击的通用准则「全球报告倡议组织」(GRI);以及结合两种关注面向并在2023年正式实施的「欧洲永续发展报告准则」(ESRS)。

  2、全面议题及角度思维:如同上文所提,ESG议题包山包海,企业、法规制定者应在不同议题间取得平衡,报告中也提出三种评价角度:直接冲击、间接冲击、三级冲击,此三种角度都可再从经济、环境、社会面向评价。

  建立新的制造厂可能创造就业机会,促进当地经济发展;但也可能会引起当地房屋和服务需求的增加,进而间接影响其他产业

  例如资料收集导致的隐私风险可能具有伦理问题;但若用于改善医疗服务可能受到正面评价

  例如实体外包所有数据存储给第三方,其能源使用和消耗都不受其控制,以及废弃物的回收及处置

  企业初期需要严谨定义内存块链的共识机制类型、目标、范围和规模,并建立基准以搜集有效数据、评价进展;除此之外,还有系统间的潜在关联及可能利益。另外,报告建议框架定义明确后,应该模块化,使其得以独立或一起使用,为后续应用创造最大价值。

  使用内存块链技术具有相当大的潜质及创新应用,可以创建高效安全的系统,用于管理能源生产、分配和消费,实现可再次生产的能源的点对点交易,支持新兴技术的整合,例如虚拟电厂与电力网格等,通过去中心化以及高效的能源存储与支付,实现更具灵活性和韧性的能源系统。然而,因内存块链的各种特性与技术,使得准确测量或验证内存块链造成的碳足迹,在ESG议题上极具挑战。使用者需正确考察内存块链的能源影响,以确保建置计划不会对环境、社会、经济造成伤害。

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