0 引言

截至2021年底，全球可再生能源装机容量超过3000 GW，中国的装机量约占全球的1/3，风电、光伏新增装机占可再生能源装机容量50%以上，光伏发电总装机超过900 GW，风力发电总装机超过800 GW[1]，年度增长率持续保持高位，储能设备装机发展迅猛，地热、生物质发电也快速增长。同时，可再生能源电站交易额增长同步加快，以光伏电站、风电场为核心的电站资产交易日趋频繁，2021年有数百亿美元交易额。可再生能源电站资产的流通是产业发展的基本保障，提高资产的流动性有利于产业链的完善，促进了技术进步和产业升级，促进可再生能源的高质量发展。

文献[2-3]对新能源资产数字化转型和基于区块链的新能源交易做了研究，阐述了区块链技术应用于新能源资产交易的可行性解决方案，对光伏资产价值增信和智能交易进行了探索。文献[4-5]对绿证交易和商业生态的研究，为新型能源交易方式提供了参考。文献[6]的数据资产评估和文献[7-8]对新能源交易机制体系的研究，为可再生能源资产交易体系的研究提供了借鉴。本文从系统性的角度对新能源资产交易体系进行研究，提出基于区块链技术的新能源资产增信、自动评级模型、供需智能匹配等研究方法，并给出模型和关键技术应用。

1 新能源资产交易现状分析

目前可交易的新能源资产类型包括三种：设施类资产、权益类资产和数据类资产[2-3]。设施类资产包括光伏电站、风电场、充电站、储能电站、综合能源站等，主要对象是发电设备、系统软硬件设备等；权益类资产包括绿证、碳排放权、新能源开发指标等；数据类资产包括全寿命周期中各环节生成的数据。当前交易额较大的是设施类资产，权益类资产交易正在探索中，数据资产交易较少[4-6]。当前各类可再生能源资产在实际的交易过程中存在障碍，具体问题分析如下。

1.1 新能源资产难以确权和追溯

可再生能源发电站规划设计、施工建设、运行交易过程中存在大量的合规性文件，重要合规文件的缺失会给电站资产交易带来风险，给买方增加额外成本和损失，甚至导致交易终止。例如，拟交易电站建设用地未获得政府部门审批、存在禁入区域或其他用地产权纠纷等问题；拟交易电站资产已经做了抵押或已经卖给他人；项目文件缺乏存证，导致项目难以确权，文件的收集、核查、验证需要耗费大量的时间，难以实现全生命周期追溯，难以分拆项目进行交易，增加了交易成本。

1.2 缺少新能源资产的质量评估标准

新能源资产的质量决定了资产的价值。以光伏电站为例，作为一项系统性工程，其总体质量评估包括核心设备质量评估、电站设计潜在风险评估、施工建设和运维管理质量评估等，评估项目复杂繁多，缺少统一的评估标准。不同电站的建设环境、发电量、技术风险等关键指标存在诸多不一致的因素和各种偏差，影响对电站资产价值的判定和投资者的决策。

1.3 缺少统一的新能源资产交易平台

在缺少统一的新能源资产交易平台的情况下，买卖双方只能通过圈内熟人或者中介公司介绍，覆盖的客户范围有限，无法做到大量电站资产出售方与收购方需求的快速匹配，即使在电站资产出售方备齐所有合规性文件的前提下，也可能需要花费很长的时间寻找合适的投资者，导致交易过程极长且新能源资产价值无法得到充分的体现[7]。

1.4 权益类资产交易尚待激活

新能源权益类资产交易涉及金融类和环境类的权益交易活动，绿证属于金融类的权益凭证，可用来弥补光伏补贴的资金缺口，缓解光伏企业的资金压力，鼓励绿电的生产与消费。当前绿证交易的机制和制度尚不完善[8]，企业自愿认购绿证的内生动力不足，绿证交易市场低迷[9-10]。中国核证自愿减排量 （Chinese certified emission reduction,CCER）是经国家核证的自愿碳减排量[11]，绿证和CCER以及其他权益类资产在活跃碳市场、助力绿色金融等方面有待发挥重要作用。

1.5 新能源资产数字化程度有待提升

当前新能源资产数字化、权益类资产数字化和产业数据资产化工作尚处于初期阶段，数字化程度的提升有利于信用管理、存证与溯源，能够从源头开始对新能源资产的整个生命周期进行资产价值管理，实现全生命周期的资产认证和资产确权，有利于在数字化网络中实现可分拆、可追溯、可认证，实现便捷化、精准化以及风险可控的资产交易。可再生能源产业数据资产化程度的提升使得数据从生产经营的附属品变为参与运营的关键要素，倒逼企业在实际的建设运营中提升数字化的水平；数据资产为企业的精益化管理、提升运营效率、创新商业模式等提供了更多的机遇，驱动产业的数字化转型与升级。

综上所述，传统的交易模式无法满足新能源资产交易的需求。可以利用区块链分布式存储、点对点传输、共识机制和加密认证等技术，建设基于区块链的新能源资产交易体系与交易平台，发挥区块链技术中信息可追溯、不可篡改等优势，解决新能源资产传统交易模式中存证难、确权难、追溯难、分拆难等问题，为新能源资产交易、评估提供高效的技术手段，有利于新能源行业的高质量发展。

2 新能源资产交易中的参与方及其作用

新能源资产交易指其所有权转让或资产质押，包括设施类资产交易、权益类资产交易[12]和数据类资产交易。新能源资产评估指对新能源资产进行质量和价值的评定，由专业人员依据国家规定、遵循适用的原则和标准、按照法定的程序、运用科学的方法进行定性和定量的评价。

对新能源资产交易的参与主体包括买卖双方和第三方服务机构进行详细描述如下，以便于对平台总体架构、系统功能和节点进行设计和部署。

2.1 卖方

卖方指新能源资产出售者，通过合理的价格对新能源资产进行出售，可以是企业或自然人。

2.2 买方

买方指新能源资产购买者，通过支付合理的价格获得新能源资产，可以是企业或自然人。

2.3 各类服务机构

2.3.1 平台方

平台方是指新能源资产交易的信息平台和运营机构或组织。应具备对买方和卖方身份注册、资质审核、信息验证、买卖双方交易、在线举报、商业秘密保护等服务功能。

2.3.2 检测认证机构

检测认证机构是指经国家认证认可监督管理部门批准，并依法取得法人资格，有某种资质，可从事批准范围内的认证活动的机构。包括质量体系认证机构、数字身份认证机构和检验检测认证机构。

2.3.3 公证机构

公证机构是由国家专门设立、依法行使国家公证职权、代表国家办理公证事务、进行公证活动的司法机构。

2.3.4 评估机构

在新能源资产交易过程中，评估机构利用平台方存储的绿色资产全生命周期数据对企业信息、质量信息、收益信息、环境信息进行可信的综合评估，形成对绿色资产未来价值的有效预估结果。

2.3.5 金融机构和担保机构

金融机构是指在交易过程中提供金融服务的机构，包括保险、银行等。

担保机构是指依法从事信用担保、再担保，并独立承担信用担保责任和风险的服务机构。

2.3.6 审计机构

依照法律对新能源资产交易的财务收支进行事前和事后的审查活动，包括法务尽调、财务尽调、风险尽调、技术尽调。法务尽调指审计机构委托律师对买方和卖方的合法性存续、企业资质、资产和负债、对外担保、重大合同、关联关系、纳税、环保、劳动关系等一系列问题进行调查并出具专业报告书的一项法律服务。财务尽调是指审计机构委托金融机构在对一个项目进行投资决策之前，对该项目的历史数据和文档、管理人员的背景进行调研与审查，判断其是否存在重大风险，作为是否投资及投资估值的依据。风险尽调是指审计机构对市场风险、管理风险、资金风险和潜在的其他风险做全面深入的调查。技术尽调是指审计机构对新能源资产的数据、规划建设及运维进行现场调查和资料分析。

2.3.7 司法鉴定机构

司法鉴定机构对买卖双方在平台上的全流程数据进行司法存证，当交易发生诉讼行为时，为司法机构及仲裁机构的司法判定提供高效、可信的鉴定意见。

2.3.8 公共事业机构

公共事业机构作为法人单位负责维持公共服务基础设施的运转，包括电网公司等。

3 新能源资产交易体系架构

基于区块链的新能源资产交易体系架构见图1，架构分三层，分别为业务应用层、区块链服务层和基础设施层[13-14]。业务应用层是指面向交易业务的应用功能，包含客户管理、资产确权、交易信息发布、交易资产评估、撮合交易、尽调服务、交易存证等，业务应用层可以游览新能源资产交易动态、资产储备、资产确权评级情况以及区域新能源资产概览。区块链服务层提供节点管理、合约管理、分布式记账、交易追溯、跨链存证、网络通信、安全等各项功能，该层在区块链底层的基础上开发适配新能源资产交易的应用场景，降低业务应用功能开发的复杂度。基础设施层提供IT基础设施，可以是各种云和主机物理设备集群。

图1 基于区块链的新能源资产交易平台体系架构
Fig.1 Blockchain-based renewable energy asset trading platform architecture

4 新能源资产交易业务流程

基于区块链的新能源资产交易业务流程主要包括受理买卖双方申请、登记交易意向、发布交易信息、双方进行磋商、签订交易合约、结算交易资金、出具交易凭证、归档交易材料，根据交易标的不同流程可适当调整。新能源资产交易业务流程和步骤描述如下，以便于设计开发交易平台的各项功能。

4.1 注册认证

买卖双方注册，将身份信息录入交易平台，信息化系统识别用户的数字身份，并针对用户数字身份进行授权。

4.2 买卖双方需求信息登记

买方在交易平台登记新能源资产的需求信息。卖方在交易平台登记资产信息、填写表单、填报新能源资产信息。

4.3 买卖双方资本和资产确权

买方资本确权是通过互联网法院鉴定买方资本价值的合法、资金链循环运转，并进行司法存证。卖方资产确权是通过互联网法院鉴定卖方新能源资产所有权的合法、可信，并进行司法存证。

4.4 买方双方资本和资产价值评估

买方资本价值评估是指评估机构对买方企业价值进行分析和衡量。卖方资产价值评估是指评估机构对卖方的新能源资产和盈利进行测算，专业机构对卖方的权益类资产、数据类资产和系统设备类资产进行评估。

4.5 买卖双方信息发布

买方在交易平台发布信息，信息化系统平台对信息进行检验，信息合规后正式发布。卖方在交易平台发布信息，信息化系统平台对信息进行核验，信息合规后正式发布。

4.6 交易撮合

交易撮合是指卖方在交易平台委托销售定单/销售应单、买方在交易市场委托购买定单/购买应单，交易平台按照价格优先、时间优先、质量优先等原则确定双方成交价格并生成电子交易合同，并按交易定单指定的交割仓库进行实物交割的交易方式。交易平台将买卖双方信息定向发布后，对买卖双方进行撮合，达成交易意向。

4.7 尽调

买卖双方磋商达成意向后，审计机构对买卖双方进行法务、财务、风险、技术等合法性、真实性调查。

4.8 交易结算

图2 新能源资产交易业务流
Fig.2 Renewable energy asset trading business flow

买卖双方签订交易合同，金融机构对交易进行资金结算，并将票据上传至信息化系统平台，进行司法存证。

4.9 变更确权

卖方将资产、股权等变更到买方，互联网法院对买方购置的新能源资产进行确权，并将变更后证书上传至信息化系统平台，进行司法存证。

4.10 信息更新发布

完成交易后，信息化系统平台将交易结果通知给参与方。买卖双方执行交易结果，交易平台更新业主信息和保险信息。平台方应提供发票或收据等支付、结算凭证。

5 新能源资产交易平台服务的基本要求

基于以上流程完成对资产的数字化确权后，利用区块链、大数据、人工智能等技术[15-16]，通过智能匹配、智能托管、智能交割完成资产的智能交易，提升资产交易的匹配精度，提高资产交易执行管理水平，实现资产交易的价值。交易平台应满足如下要求。

5.1 交易操作

交易平台应提供注册、信息录入、信息发布、撮合交易、结算等功能[17-18]，提供买卖双方的基本信息、需求、性能、功能和规格参数等信息展示，对各种相关的尽调、检验、认证和金融功能进行操作，对涉及知识产权的服务产品，应显示和提供知识产权的权属证明信息，展示可能存在的偏差信息。

5.2 规避交易风险

平台为参与方提供交易风险和安全保障措施，给出提示信息和及时了解这些信息的链接；对参与方进行司法征信，通过平台调查明确参与方是否有法律纠纷，相关信用状况；在订单确认、支付等环节，在参与方输入保密信息之前警示相关风险以及规避风险的措施；能对参与方的交易行为进行评价，并将评价记录进行保存，规避恶意交易行为的发生。

5.3 保护客户隐私

平台在显著位置公布交易信息保密原则，注册用户限定个人信息的使用权限和使用范围，对注册登记信息进行保密，如法人身份信息、相关证书信息等；在网站相关界面，允许删除和修改保存个人信息，为交易记录设定保留时限；对交易数据等相关信息进行保密，未经授权不得向任何第三方泄露。

5.4 交易信息不可篡改

交易平台和信息化系统平台对于交易记录、交易过程中所提供的数据、凭证、文件等有防止篡改或具备不可篡改的技术保障。

5.5 多节点认证

交易平台和信息化系统应具备分布式、多组织、多节点的特征，多组织发挥数据校核、公证、审计、技术审查和质量检验等功能，保证交易过程的透明性、可信性。

5.6 过程信息可追溯

交易平台和信息化系统应实现人、时间、地点、行为的记录和查询，并能按照反向和正向回溯到某个时间点的信息。

6 新能源资产交易平台关键技术

6.1 新能源资产存证与确权

全面真实可信的新能源资产数字化指对电站从备案、设计、施工、验收、运营等全流程涉及的资产基本信息、责任人信息以及资产相关的批文、图纸、报告、发票等材料进行数字化存证，对电站资产的基础信息、权属证明、审核证书等关键信息的证书颁发和司法存证进行数字化存证，存证的确权信息具有法律效力，在发生资产权属纠纷时，可以直接调用法律证据。

不同的新能源资产类型有不同的确权项。以集中式光伏电站为例（见图3），一级确权项分别为基础信息确权项、合规性确权项和增信确权项。二级确权项共包括40多项，其中，基础信息确权项中包括项目名称、电站地址、电站类型、装机容量、投产容量、建成时间、并网时间、资产类型、上网电价等；合规性确权项包括项目合规性、土地合规性、建设合规性和并网合规性4个方面，项目合规性确权项包括发改委项目核准材料、可行性研究报告，土地合规性确权项包括土地租赁合同、土地性质文件、建设用地土地证、土地规划许可证，建设合规性确权项包括水土验收材料、环评验收材料、主要设备采购合同等，并网合规性确权项包括电网接入批复材料、购售电合同、并网通知书、电价批复材料、并网调度协议等；增信确权项包括法律合规性、财务审计、资产评估等。

图3 集中式光伏电站确权项
Fig.3 PV power station rights confirmation

图3中标深蓝的确权项为必要性材料，用R表示，其他为选择性材料，选择性材料中浅蓝色的为合规选择性材料，用S表示，其余为增信选择性材料，用T表示，用n、m、p分别表示三类确权项的数量。由第三方机构对第二级确权项给出确权结果，单项确权量化结果为Y=1、N=0表示，总的确权量化结果用总分值和确权评价等级结果表示，以供交易双方参考。

确权评级总分：

必要性材料、合规选择性材料和增信选择性材料确权得分权重分别取x、y和z，其中x+y+z=100，总分为100分。

确权等级：

确权等级分为5级：结果等于0为不确权等级，缺少基本信息不予确权；结果等于1为基本确权等级，表明基本信息齐全；结果等于2为合规确权等级，有合规性证明材料；结果等于3为信用良好等级；结果大于3为信用优秀等级。

6.2 资产评估

在对新能源资产进行确权之后，相关的数据不可篡改并可追溯。然后可以综合新能源资产数据和运行数据对质量进行快速客观评估。以集中式光伏电站为例，从资源环境、系统设备、项目收益和风险保障等多个维度建立两级指标的质量评估模型，一级指标评估结果包括外部环境评估、关键设备评估、项目收益评估和风险保障评估4个部分，分别由相应的二级指标综合计算得出评分结果。评估结果是交易过程中最重要的风控指标。

例如资源环境的评级综合考虑光照、土地性质、上网限电等因素，可以使用全年辐射量和光照时间来计算，也可以使用1类到5类光资源地区分类对应百分的方式给出60～100的分值结果。

土地性质需要根据项目用地情况等因素来给出评分，基本农田、农用地和未利用土地分别为0、60和100的分值结果。

区域弃光限电项结合保障小时数完成情况进行评分，评分标准可以按照权威部门关于光伏发电市场环境监测评价方法及标准来折算[19]，见表1。

表1 区域弃光得分
Table 1 Regional photovoltaic energy cutailment score

弃光率/% 得分0 100 0～1 97 1～2 93 2～3 90 3～3.5 83 3.5～4 77 4～4.5 70 4.5～5 60 5～6 50 6～7 40 7～8 30 8～9 20 9～10 10＞10 0

资源环境评分=区域光照条件得分×光照条件权重+弃光限电得分×弃光限电权重+土地性质得分×土地性质权重。

其中：光照条件权重+弃光限电权重+土地性质权重=1。

关键设备主要考虑组件和逆变器，可以各取相应的权重，按照不同梯队的产品给出不同梯次的分值，并综合考虑产品的质保年限和延期质保情况给出综合得分，计算方法如下：

关键设备评分=（逆变器品牌得分×逆变器品牌权重+逆变器质保得分×逆变器质保权重）×逆变器权重+（组件品牌得分×组件品牌权重+组件质保得分×组件质保权重）×组件权重。

其中：逆变器权重+组件权重=1；品牌权重+质保权重=1。

项目收益评估主要考虑收益率和补贴状态，按照常规的收益计算方式计算。风险保障的计算需要将保险、资产负债和违约情况综合计算，保险项单项得分情况见表2，用I表示，总分100分，计算方法为：

表2 保险项得分
Table 2 Insurance items score

序号 保险项 得分1财产全险 20运营中断/额外费用保险 20 3发电量/收益保险 20 4光伏设备质量保险 20 5光伏系统保险 10 6第三者责任险 10 7其他保险 10 2

风险保障得分=×保险权重+ （1-负债比例）×负债权重+（（贷款剩余年限＞5年）× 40 + （贷款剩余年限≤5年）× （10-贷款剩余年限）×10）×贷款权重+（（违约和法律诉讼次数＞5）× 40 + （违约和法律诉讼次数≤5）× （10-违约和法律诉讼次数）×10）× 违约权重。

其中：保险权重+负债权重+贷款权重+违约权重=1。

6.3 智能合约与信息安全

基于区块链的新能源资产交易平台的智能合约分为多种类型，根据新能源资产和第三方服务具体内容的不同，智能合约也有所不同。例如，对于集中式光伏电站、分布式光伏电站、储能站、集中式风电场、分散式风电等资产交易中，基本业务流程相同，但是不同的新能源资产需要使用不同的合约模板和第三方服务。买卖双方将意向信息填写完成后，交易平台根据投资方偏好将拟交易的资产评估结果从高到低分别置入撮合队列中，客户方在前端进行展示筛查，交易平台对撮合队列中的第一位进行撮合推荐和智能匹配，撮合过程中可以向买卖方提供第三方评估、认证等服务，经过撮合平台将不满足匹配条件者移出撮合队列，依次进行直到查找到满足意向的新能源资产，完成智能合约签订。

对区块链框架Hyperledger Fabric底层加密模块国密算法SM2进行改造，保证数据在计算过程中的保密性和可控性。对区块链的智能合约逻辑层做分层优化，并应用RSA非对称加密和对称加密AES实现对智能合约数据的加密和签名验证，增强链上数据隐私性、保密性，确保遵循监管规则并支持监管规则形式化验证。

6.4 司法存证

通过向业主方发起合约，并通过业主方授权后查询资料，对所有的行为足迹进行记录，重要的环节以数据的形式在区块链上存证，同时在应用上进行突破[20-21]，可保存在互联网法院的天平链，为日后纠纷提供电子证据。

7 平台部署与应用

系统运行环境选择开源Linux操作系统，前端负载均衡考量选择Nginx，数据库选择MySQL，区块链采取Hyperledger Fabric框架，使用Java编程语言，部署了区块链游览、主从数据库、收益计算、CA签章、Hyperledger Fabric等服务器集群。模拟交易应用结果表明，与传统线下交易和线上线下结合的交易方式相比，将单个电站交易周期从数周缩短到数天，大大节约交易时间，降低交易成本，提升了交易效率。

8 结论

本文研究分析了基于区块链的新能源资产交易体系与平台关键技术，提出了基于区块链的新能源资产交易平台架构、业务流程和主要功能要求，给出了平台的研究开发思路以及部分关键技术研究成果，提出了系统确权模型和资产评估模型，对智能合约和司法存证给出了建议。由于篇幅所限，其他平台技术开发成果将在今后的研究成果中发表。希望本项研究能够助力新能源资产交易平台的建设，促进产业价值和资产的自由流通[22]，为推进新能源行业的高质量发展和产业生态圈的建设作出贡献。