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區塊鏈與能源領域的應用
Blockchain and the Applications in the World of Energy
杜威達 博士
亮鉅股份有限公司總經理
區塊鏈 (Blockchin) 是號稱下一世代全面改變人類生活的網路革命技術，其實近年也早已廣泛出現在各大媒體、社群、討論區，無論是針對定義、概念、與應用，都有大量討論。小至駭客松比賽，大到主要國家都已出版應用發展白皮書 (中國大陸2016工信部)，甚至將其列入國家重點研究領域 (中國、日本、美國等)。
對於市值預估，各家預估差距很大，約介於2~23億美元之譜 (2,312.5 Million USD by 2021, at a CAGR of 61.5%)。數字不大，但對於一個快速崛起的概念，值得能源領域研究學者加以關注。如果只對能源產業與區塊鏈彼此關係有興趣的讀者，可以直接跳到文章後段，因為市場上已經有許多優秀作者可以向您說明何為區塊鏈的技術內涵。
先來簡述區塊鏈
時間回到2008年，正是全球金融海嘯年代，國際金融體系隨著次級房貸的崩解，風暴席捲全球，甚至部分大到不能倒的百年企業也不支倒地。由於始作俑者就是金融體系，也因此隨之而起，全球興起一片金融體系的檢討撻伐聲浪。或許是時間點的巧合，也或許是當時潮流的推升，比特幣，一種介於實體貨幣 (你我手上的紙鈔硬幣) 與電子貨幣 (悠遊卡、信用卡等) 的新貨幣，就在大約當時誕生。
雖然區塊鏈是一個近年來廣受討論的題目，但是他的發明人是誰，始終眾說紛紜，有人說是中本聰 (Satoshi Nakamoto)，有人說中本聰只是化名，事實上可能為澳洲的克雷格 (Craig Steven Wright)，本文不去探討，而是鎖定背後的演算邏輯 - 區塊鏈。
區塊鏈本身難以望文生義，至少這是筆者推廣至今所觀察到的共通現象，所以就先以日常生活中的案例來做說明：
當今網路世界一旦提及資料傳送時，無論是email, Office檔案、或是一支影片，其實我們傳送的不是檔案本身，而是一個複製品 (Copy)，事實上我們在本地端仍然保有這個檔案。這件事情好像沒人反對過，但是如果今天傳送的是有價品，例如一筆錢，那就千萬不能容許傳送完畢以後你的手上還保有這筆錢。
回到前一段落所提到的2008金融海嘯，其實截至今日，金融交易體系其實也仍有許多進步空間，不是說這是當時金融海嘯的主因，但也到了應該改變的時刻，因為出現在你我生活中且無所不在的網路交易的可不是只有金錢，而這些所有的網路交易方法也都應該改變了。但是到底是為了什麼原因必須要改？
傳統上，所謂安全的交易，多半是透過 (也許並不) 公信的第三方，讓你我之間的交易被不管是你的代表 (例如你的存款銀行)、驗證信用的監管單位、以及對方的代表 (例如對方的收款銀行) 等涉入，才會令人信服這筆交易經過確認，正確無誤，而其中所衍生的勞務、所投入的中間單位，就會向雙方收取一定比例服務費。
但是這樣的系統，卻衍生出資安問題，例如有心人士可以攔截與竄改，或甚至將其過程公開給外界分析。同樣的概念，當我們在網路上進行電話、視訊、雲端儲存計算等，也是一次又一次的資料交換，且資訊交換的過程中，同樣面臨前述資安疑慮，需要被注重、被保護。
也因此原本只是源自於金融交易的改革需求，也就逐步被放大到各個資訊交換的領域了，這也就是為什麼眾人說的新的交易方法勢必會隨著高度需要資訊安全的物聯網時代應運而生，而這個新的交易方法，就跟比特幣的交易方法十分類似，也就是區塊鏈。而會稱作區塊鏈也是有其原因的，我們一般這樣解釋，新的方法將會打破傳統中間單位處理的程序，讓 (最簡單的情況下) 兩個個體 (P2P) 自行發動交易，其過程均被一個又一個的不特定區塊所記錄與儲存，因此幾乎無法被追蹤、攔截、竄改，進而造成人為監控下的蓄意升值貶值或作假。
或許已經有人注意到，是的，就是那些工作會被取代的中間單位，或稱作第三方驗證單位，受到的衝擊最大，這些中間單位不只有銀行，還包括管理銀行的銀行 - 央行，或者有人說是政府。等等，沒有政府的交易世界，行嗎？我們沒有答案，只是點出這是一個熱門話題，的確有人不喜歡管理單位的介入。
另外一個也是熱門話題，就是區塊鏈既然是一個演算技術，那麼為何一定要跟比特幣共同存在？解釋這件事情之前，也先讓我們再回頭瞭解一下比特幣的運作方式：這些網路上所謂的區塊 (Block)，就是由網路上某處已經先前存在的某一個鍊 (Chain) 衍生出來的，週而復始，一個鍊衍生一個區塊，一個區塊衍生一到數個鍊，慢慢的就有很多的區塊與鍊存在網路世界中，統稱區塊鏈。而區塊一般來說是由一群運算能力突出的電腦群 (Miners，暫時翻作礦工) 透過解決交易衍生的難題，例如解密，而競爭勝出以後所加到網路裡的，而之所以他們想要競爭勝出來增加網路上一個又一個的區塊，是因為每增加一個區塊，未來在此區塊所做的資料交換驗證，都會讓區塊擁有人抽成比特幣。行筆至此，大家便明瞭區塊鏈之所以存在就是因為背後有經濟誘因比特幣在支撐，一旦這個經濟誘因消失，若沒有新的經濟誘因支撐，這個觀念與這個制度，或許就會岌岌可危。
至於區塊鏈又為何與能源產業發生關係？
其實也就是因為區塊鏈的起源與運算邏輯幾乎是用各行各業，因此適用於能源產業也就不足為奇，以下我們分享的是經常被提起的熱門應用 - 再生能源交易。
再生能源所帶動起的分散式電網與價格交易制度在此不予贅述，但過去多年來的努力推升與設置，卻也逐漸衍生出新的制度問題，那就是多餘電力到底應該用什麼價格來賣給誰才最合理？
舉例來說，如果使用固定的價格來賣給台電，然後再做分配，其實無法反映價格其實是與當時時間和市場供需總量之間的關係，除了因為不公平而降低投入者的興趣，而且也會造成局部饋線分配不均的問題，到最後再生能源其實無助於減碳。
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Blockchain in Capital Markets, the Price and the Journey, Feb. 2016, Oliver Wyman, Euroclear.
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蔡茜堉，FinTech專利前瞻趨勢與挑戰金融科技專利現況，經濟部智慧財產局，2016年7月22日
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中國區塊鏈技術和應用發展白皮書，中國大陸工信部，2016
就此問題，陸續已有幾家電力公司，例如LO3 Energy與Power Ledger已分別於2016年在不同國家與城市，先針對住宅部門推出小規模以區塊鏈技術為骨幹的再生能源電力交易實驗，識別每一個住戶處所生產的再生能源總量與瞬時市場價格，然後針對生產者與需求者制定電力交易協定或是契約，過程中不經過第三方機構的處理就完成整個程序，除了提高交易可信度、降低中間處理成本、也可以最終達到生產分散化，交易也分散化的終極目標。
此舉充滿想像空間，因為當未來整體電網中多數都為再生能源的時代來臨，穩定便宜可信的電力交易制度必須存在，否則如果設備新穎，卻採用舊時代的躉購費率與交易制度，再生能源的擴散將會因為軟體面不足而遭遇瓶頸，而非硬體不足。
區塊鏈起源於解決傳統交易制度的缺失，時至今日，凡是資訊交換、授權、驗證... 等需求，就有區塊鏈的想像空間，眾家屏息以待，但是台灣在此領域的國際專利佈局似乎已經落後，只希望未來至少在應用面上可以更加靈活。