依托区块链技术构建“智慧账本”平台——基于国网安徽电力光伏扶贫补助资金管控的案例实践

文 · 国网安徽省电力有限公司 魏蓉 黄陟 谢道清 刘雨

一、引言

党的十八大以来，各级政府极力推进光伏扶贫清洁环保工作，彰显“绿色发展”新理念，成为创新精准扶贫、精准脱贫方式的有效途径，并取得了较好的综合效益。2013年，安徽开创全国先河，在合肥市率先实施光伏扶贫，把光伏推广应用与扶贫相结合，实现“输血式”扶贫向“造血式”扶贫的转变。2014年初，安徽在大别山革命老区的金寨县启动了“光伏扶贫惠千家”项目，首次将光伏电站引入扶贫领域。2014年11月，国家能源局、国务院扶贫办决定自2015年在全国六省实施光伏扶贫试点工作，安徽成为首批光伏扶贫试点省份之一，开始大力发展光伏扶贫。

党的十九大将脱贫攻坚工作摆到更加突出的位置。国网安徽省电力有限公司（简称“安徽电力”）高度重视光伏扶贫项目结算工作，率先在全国建立补助资金转付机制，明确职责边界，强化政企协同，严格过程监管，确保资金转付及时、规范。截至2021年4月，安徽电力在全省共推行6.7万个光伏扶贫项目，装机规模199.02万千瓦，受益对象47万户，电网企业累计转付收入结转机构扶贫补助资金41.64亿元。

从上可看出，安徽光伏扶贫结算工作所取得的成效显著。但受制于信息技术条件、各主体流程不协同等方面的影响，安徽光伏扶贫补助资金管控仍然存在全省缺乏统一的数据库、各方互信“成本高”，目录信息对应关系复杂、精准识别“匹配难”，资金申报线下多方签、资金申报“周期长”，各方管理链条没有闭环、扶贫信息“不对称”，扶贫大数据未充分挖掘、价值增值“有短板”等诸多问题。为确保把光伏扶贫这件惠民生、办实事的阳光工程抓紧、抓实、抓好，安徽电力2020年初提出充分应用新技术手段，重点是采用区块链技术和智慧财务管控理念，建设了安徽光伏扶贫补助资金“智慧账本”平台。本文对此案例进行介绍与分析，也希望对其他企业应用区块链技术及其管理实践有多方启示。

二、区块链技术应用背景和系统建设框架

（一）区块链技术特征

区块链的概念源于数字货币。广义上区块链技术是使用块链数据结构来验证和存储数据，使用分布式节点公式算法来生成和更新数据，使用加密技术来确保数据传输和访问的安全性，并使用自动化脚本代码的一种新的分布式技术架构及由智能合约组成的计算范式。区块链的特点是去中心化、去信任、开放性、匿名性和可编程性。

（二）应用背景

如图1所示，以往安徽光伏扶贫补助资金业务流程主要是以电网企业为中心来推动的。电网企业每月抄表核算光伏扶贫结算电量和补助金额，线下经过电网公司内部核算审核，再由发改委、乡村振兴局（原扶贫办）、收入结转机构线下确认盖章，最后经电网企业转付光伏扶贫补助资金。该结算业务面临以下问题和挑战。①业务审批流程复杂且线下运转，效率低下；②扶贫用户多源口径不统一且容易随政策变化调整，信息核对困难；③涉及的多方主体信息不对称，资金计算和分配流程不透明，相互之间缺乏信任。

图1 传统电网企业推动型模型概念

针对电力公司在新能源结算方面遇到的问题，需要依托区块链技术，解决资金管控中的痛点。

第一，需要发力工作质效，防范监管风险。国家光伏扶贫补助目录项目与实际光伏发电户、电网企业实际结算发电户号对应关系复杂，如果发生差错，导致不属于补助目录的项目享受了财政资金补贴，将会带来一系列监管风险。电力公司应多措并举提升工作质效，导入区块链技术，构建明晰的对应关系和调整机制，在减轻基层核算压力的同时，确保国家扶贫政策精准落实到户，防范监管风险。

第二，需要深化系统建设，优化营商环境。光伏扶贫补助资金管控政策性强，电网企业应付金额一次计算和政府主管部门二次分配叠加，政府主管部门、监管机构以及广大贫困户无法及时掌握全部信息，既不能满足政府监管需要，也无法满足用户的使用需求。电力公司更需要导入区块链技术，深化电力系统建设，提升系统易用性、友好性，优化营商环境，提升用户满意度、增强用户获得感。

第三，需要挖掘数据价值，服务双碳目标。在当前国家大力提倡“绿色发展”“碳达峰、碳中和”的相关政策背景下，新能源相关政策接连出台，电力公司势必将依托系统平台功能开展大数据分析，深挖数据价值，加强“双碳”背景下模型测算应用，增强光伏发电与绿证交易、碳排放计算等功能，积极服务建设以新能源为主体的新型电力系统，助力“双碳”目标如期实现。

（三）光伏扶贫补助资金“智慧账本”的系统建设框架

为确保把光伏扶贫这件惠民生、办实事的阳光工程抓紧、抓实、抓好，安徽电力在2020年初提出充分应用新技术手段，解决实际问题，结合区块链技术和智慧财务管控理念，构建了基于区块链技术的光伏扶贫补助资金智慧财务“1268”管控体系。“一个平台”：建设安徽光伏扶贫补助资金“智慧账本”平台。“两大系统”：开发网页版与手机App多界面操作系统；“六大场景”：应用项目管理、智慧结算、智慧支付、智慧预警、智慧分析、信息服务功能场景；“八大功能”：实现存量信息标准匹配、增量业务实时采集、流量资金智能复核、全量信息链上存储、业务变更全程可溯、多方审核在线可控、补助资金精准可测、智慧分析全景可视等功能。具体如图2所示。

图2 “1268”补助资金智慧财务管控体系

基于区块链技术的光伏扶贫补助资金智慧财务管控体系能够满足发电用户、政府部门、电网企业等多方需求，实现补助资金的“可溯、可控、可测、可视”，协同做到了光伏扶贫补助资金的政府“放心账”、企业“明白账”、用户“暖心账”、社会“公开账”。

三、光伏扶贫资金的管控流程与特征

（一）安徽光伏扶贫区块链平台

安徽电力大胆创新，尝试将区块链技术应用于光伏扶贫业务，利用区块链分布存储、不可窜改、对等网络等技术特性，建设安徽光伏扶贫区块链平台，电网企业、发改委、乡村振兴局和收入结转机构作为区块链节点，扶贫户作为区块链见证节点。转变传统以电网企业为中心推动光伏扶贫补助资金审批的模式，形成电网企业、政府、结转机构、用户多主体协同管理应用的模式，从而建立起多方信任机制。

安徽光伏扶贫区块链平台是基于Hyperledger Fabric（超级账本）建设的一个区块链平台，开发公信的智能合约，与补助资金管控系统对接，系统数据实时下沉上链，用户在系统上查询区块链账本数据。采用对等式网络(P2P网络)来组织节点，设置电网企业、扶贫发改部门、收入结转机构，作为链上节点参与数据计算上链，并存储全链全部账本，贫困户和政府监管部门作为见证节点，可以监督链上数据，充分发挥区块链技术防窜改、可追溯、信度高的优势。区块链平台架构如图3所示。

图3 区块链平台架构

（二）基础信息固化阶段

（1）基础数据管理。对扶贫目录项目信息、电站信息进行管理，涉及电站编号、项目名称、结转机构、发电容量、标杆电价、补助价格、税率等信息。在系统建设时，根据各单位的核查结果，导入扶贫项目基础数据，在系统中固化全业务字段数据字典和对应规则，实现发电用户和扶贫项目精准匹配。

（2）组织管理。对电力公司内部组织机构进行管理，依据统一权限平台的组织架构在系统建设时导入。

（3）扶贫发改部门信息管理。对全省扶贫发改部门信息进行管理，进行增删改查，支撑数据的批量导入导出。

（4）收入结转机构信息管理。进行结转机构信息的管理，进行增删改查，支持数据的批量导入导出。

（5）账户管理。在系统建设时，导入各单位营销、财务部门专责和主任账户。后期由基层单位提交权限申请，省电力公司财务部负责审批。

（6）角色管理。在系统建设时，项目组根据使用角色，设置权限。

（7）功能模块管理。在系统建设时，项目组根据系统功能特点，设置功能模块。

（8）发电户App注册信息管理。发电用户App注册信息管理，用户可以在App上依据前期录入的户主身份证号，并录入手机号码，注册账号，系统校验身份证号是否是前期录入的扶贫用户户主。

（9）日志管理模块。系统进行日志管理，记录用户操作系统行为，可以用于系统问题检查和行为的追溯，保证系统的安全。

通过开展基础信息核查梳理，统一发电用户、扶贫项目、补助价格、结转机构、组织架构、权限账户等管控标准，在系统中固化全业务字段数据字典和对应规则，实现发电用户和扶贫项目精准匹配。各项基础数据采用区块链存储，链上数据可追溯和防窜改。

（三）资金业务流转审批阶段

1.供电公司内部流转阶段

系统对接营销系统采集电量信息，然后根据发电量和补助资金，进行数据反推，得出补助电价，并与内置的补助电价进行比较，如有问题则将问题数据回退至营销部门，待营销部门修改和部门领导审批后重新推送。财务部门补充本次转付结转机构金额、归还前期地方政府垫付金额等数据后，系统生成×市×县×月光伏扶贫电站补助资金统计表（简称“统计表”）。

图5 光伏扶贫管控平台拓扑结构

系统基于供应商服务大厅外网门户，完善在线业务办理，将统计表推送到供应商服务外网门户，扶贫发改部门和收入结转机构通过登录外网门户依次进行电子签章确认。统计表签章确认后，回传电子版统计表到系统，然后系统自动调用ERP系统接口，创建付款订单，发起付款申请，将付款信息发送到ERP系统，ERP系统返回付款申请编号，财务部门可根据付款信息将补助资金支付给对应的收入结转机构；付款申请编号为参数，调用另一个ERP接口跟踪获取财务部门对该笔补助资金的支付情况，并更新系统状态；收入结转机构收款后需要在系统中进行确认收款操作，生成收款确认单存档，至此业务流程结束。光伏扶贫补助资金管控流程如图4所示。

2.外网门户流转阶段

基于供应商服务大厅外网门户，进行在线联合签章，补助资金二次分配到户，收入结转机构补助资金实付数据展示。

系统将统计表推送到外网门户，扶贫发改部门和收入结转机构登录外网门户后，可以查看统计表中的应付补助金额等信息，在线审核确认，并进行电子签章。等财务部门将扶贫补助资金支付给收入结转机构后，收入结转机构在外网门户中确认扶贫补助资金到账，并生成收款确认单存档。图5为光伏扶贫管控平台拓扑结构。

图4 光伏扶贫补助资金管控流程

（四）各方数据共享

1.数据查询

（1）发电量查询。发电量查询以每个发电户号对应的行政区域、电站编号、电站类型、电站容量、发电类型等作为横向维度，以年度、期间作为纵向维度，进行多维度、多样式分析，展示光伏发电量情况以及不同维度的对比、变化情况。为扶贫发改部门、收入结转机构实现快速、精准、全方位获取光伏发电量信息提供数据支撑，查询页面数据下载功能。

（2）补助资金查询。以统计好的每个发电户的结算电量、项目标杆电价、燃煤标杆电价、补助电价、税率、中央财政补助支付金额（不含税）、对方政府垫付金额（不含税）为基础数据，计算得出支付结转机构补助金额。再以每个发电户对应的行政区域作为横向维度，年度、期间作为纵向维度，多维度、多样式分析，展示光伏扶贫补助资金拨付情况，提供查询页面数据下载功能。

2.数据分析

（1）发电量分析。统计每个发电户号下的结算电量，以每个发电户号对应的所属电力公司、行政区域、电站编号、电站类型、电站容量、发电类型等作为横向维度，以年度、期间作为纵向维度，多维度、多样式分析，展示光伏发电量情况以及不同维度的对比、变化情况。为电网企业、扶贫发改部门、收入结转机构实现快速、精准、全方位地获取光伏发电量信息提供数据支撑。

（2）扶贫补助资金分析。以统计好的每个发电户的结算电量、项目标杆电价、燃煤标杆电价、补助电价、税率、中央财政补助支付金额（不含税）、对方政府垫付金额（不含税）为基础数据，计算得出支付结转机构补助金额。再以每个发电户对应的行政区域作为横向维度，年度、期间作为纵向维度，进行多维度、多样式分析，展示光伏扶贫补助资金拨付情况。

（3）支付及时性分析。针对光伏扶贫补助资金审核、确认、支付的全流程中各节点的实际开始、结束时间，结合各单位、机构实际情况进行数据统计分析，并通过系统直观展示。

（五）项目技术特点

安徽电力已完成区块链原型节点部署，后期将根据国网计划部署国网堆栈从链安徽节点，与三地数据中心的国网堆栈从链进行互联，并与外部政府机构联合部署区块链节点，组成区块链联盟链网络。通过平台的区块链服务功能，将光伏补助资金基础数据、用户审核数据、资金支付数据的HASH值上链存储，实现基于区块链的光伏扶贫管控信息存证和数据追溯查询。

应用电子单据、移动办公和内外网互通技术，建设面向政府、社会、企业和用户的安徽光伏扶贫补助资金智慧管控系统，系统集成营销系统和财务管控系统。通过数据服务、付款服务、电子签章、移动服务等功能，有效支撑光伏扶贫资金补助核算、审核、付款及预警分析全过程管控；通过区块链服务功能，将全过程管控信息存储上链至安徽光伏扶贫区块链平台，实现信息可追溯、防窜改；通过内外网交互，在保证数据安全的前提下，提供外网Web服务和移动App服务，支撑政府单位、贫困发电户等多方主体开展业务办理。光伏扶贫补助资金智慧管控平台具体系统业务架构如图6所示。

图6 光伏扶贫补助资金智慧管控平台系统业务架构

从信息处理原理来看，这个平台的特点包括：

（1）采用分布式存储。光伏扶贫补助资金管控区块链平台采用分布式存储技术，每一个终端设备都可以看作平台的一个区块链节点，并且都处于对等的地位，每一个节点都在本地服务器中记录了能源交易的完整账目，所以可以参与监督数据的可靠性和合法性。采用分布式存储方式代替了原来结算中心基于中心化的系统存储，可避免第三方角色对数据完整性和安全性造成威胁。

（2）采用数据加密技术。光伏扶贫补助资金管控区块链平台采用非对称加密技术，区块链上存储的电量、补助资金信息是全网公开的，但是用户的信息是经过加密的，因而可以保证用户数据安全。

（3）采用共识机制。光伏扶贫补助资金管控区块链平台采用Fabric技术平台，利用其现有的共识机制使所有节点对每笔光伏电费补助形成的智能合约达成共识，经过全网共识的智能合约受到全网节点的共同监督，防止恶意节点窜改交易记录。

(六)应用案例

A公司受托运维光伏电站，光伏扶贫电站点多面广，全境316个集中式电站，按照“四色”分类管理，推行精准巡检。2020年1～4月，A供电公司安排运维人员62人，每天开展运维巡视，共出动车辆2045次，运维成本高，针对性和有效性不强。而当下，营销人员通过系统导出异常电量用户，上报运维中心开展特巡。2021年1～4月，安排运维人员34人，出动车辆554次，运维成本同比减少15.4万元，扶贫用户的发电收益同比增加82万元，同比增长率达5.64%。

B供电公司充分发挥平台预警功能，发现村级电站2021年2月电量与理论预测值低了14.29%，差异0.44万千瓦时，及时排查为互感器倍率配置偏大，使得采集的电量数据偏小，及时消缺后发电量实际值与理论预测值接近。

C中心供电所通过平台预警功能，发现某扶贫户2021年3月光伏发电量环比下降34.01%，及时排查为逆变器故障，及时进行消缺，及时成功发电，月增电量99千瓦时。

四、智慧账本平台应用效果与技术和管理创新

(一) 智慧账本平台应用的财务效果

本项目自2020年6月在安徽省金寨县试点运用，9月全省推广，2021年1月发布2.0升级版，注册用户65709个，支付资金11.74亿元，服务贫困户47万户，实现了“一度电不错，一分钱不少，一次都不跑”的目标，获得内外部充分认可。

第一，光伏扶贫补助资金管控业务完全实行线上管理，在现有的线上审批功能基础上，将所有光伏结算类统计报表实现线上自动生成，极大提升工作效率。人工审核工作量减少60%，结算流程用时缩短65%，手工流程减少80%，分析报表生成速度加快85%，用户发电量、扶贫资金查询用时缩短95%。金寨供电公司原来需要10多个工作日线下签章，通过线上流程仅3个工作日就能办结。

第二，结算流程全线上进行，所有的报表线上生成，办公更加便捷、高效。内置电站发电小时和电量异常预警，电站运维由常态巡检变为状态检修，降低巡检次数，减少运维成本。以金寨县为例，2021年1～4月，运维成本同比降低15.79%，扶贫用户的发电收益同比增长5.64%。

第三，平台实现了标准化结算流程嵌入政策进行刚性约束，实现了全流程自动流转。加快了资金申报和收付转速度，通过加强异常电量审核，可有效防范电站通过私自增容等方式套取国家补助资金。

第四，依托平台实现补助资金收、付、转一致性在线监测，防范经营风险。岳西乡村振兴局以前统计全县5236户光伏补贴结算数据，需要逐月逐笔核对，现在通过平台一键下载所需数据，高效便捷。

（二）技术与管理创新

（1）智慧账本平台具有技术上的先进性，实现了“五个首次”。①首次应用区块链技术，增进“多主体互信”。在光伏扶贫补助资金领域，首次开发基于区块链技术的应用平台，增进了政府部门、电力企业、贫困户的互信。②首次整合全业务信息，创建“电子档案馆”。首次将政府部门、电网业务、扶贫户信息环节打通，第一次整合发电户号、光伏电站、电量电价电费等信息，创建“电子档案馆”，实现光伏扶贫业务流、信息流、资金流相衔接，真正让政府放心、基层省心。③首次贯通多主体流程，打通“最后一公里”。贯通了政府部门、电网企业、扶贫用户全业务管理链条，形成服务链，将发用电、收支存等信息全部链上存储，打通光伏扶贫收益到贫困户的“最后一公里”。④首次推行电子签章，实现“一次都不跑”。应用内外网互联和电子签章技术，支持全业务线上处理，实现了电网企业和政府主管部门间的信息协同、流程协同、业务协同。⑤首次应用语音播报，提供“一站式服务”。首次开发标准化的语音播报功能，推行结算信息订单式服务，开发光伏扶贫电价政策查询功能等，贫困户可实时掌握电量、资金信息。

（2）智慧账本平台彰显了多层应用价值，实现了“五个提升”。①提升管理效益，实现基层减负。通过整合业务流程和数据，实现原始凭证自动集成、自动创建、实时可视，数据资产快速归集管控，业务处理时间大幅压降。通过线上校核、监控，人工审核工作量减少60%，结算流程用时缩短65%，手工流程减少80%，分析报表生成速度加快85%，用户发电量、扶贫资金查询用时缩短95%。②提升经济效益，助力提质增效。深度挖掘数据价值，将电站发电小时异常次数和差异幅度由高到低，设置“红色、橙色、黄色、蓝色”预警等级。针对红色、橙色电站，实施常态巡检，及早进行消缺，提高设备质量。对于黄色、蓝色电站，实施状态检修，降低巡检次数，减少运维成本。③提升社会效益，用好财政资金。通过办理时效预警，加快资金申报和收付转速度，促使扶贫户更好更快取得补贴资金。加强异常电量审核，准确结算扶贫容量，防范电站擅自扩容等套取财政资金的风险。④提升品牌价值，彰显央企担当。电网企业主动作为，用心服务，积极满足各方需求，汇聚起政府、企业协同打赢脱贫攻坚战的强大力量，实现扶贫用户、政府部门、电网企业多方共赢。⑤提升监督效能，防范经营风险。基于扶贫户数、电站容量、资金收支、自动纠错等密度地图，精准高效掌握发电小时、资金收支情况，实现补助资金收、付、转一致性在线监测，避免舆情压力，防范经营风险。

（3）体现了多方安全性，做到了“五个确保”。①杜绝人工干预，确保政策执行准确。将固化结算流程，嵌入政策进行刚性约束，实施结算发起、审核、支付和确认全流程自动流转，杜绝人工干预，建立扶贫资金及时规范兑现的长效机制。②实施分级管理，确保信息使用安全。通过分层、分级、分界面设置不同用户管理权限，既满足不同使用者的需求，又能够管控信息适用范围。③健全容错机制，确保业务变更安全。通过系统内置校验规则，识别错误后强制退回至首次发起方，修正后方可再次发起，实现流转异常数据“零容错”。④内网封闭管控，确保资金支付安全。通过资金支付严控在内网封闭结算，回传匹配二次分配信息，避免外网参与资金支付。⑤部署多个节点，确保数据存储安全。通过应用区块链技术，充分发挥分布式存储信息不能窜改、互信可靠的技术优势。目前，已在合肥、金寨部署区块链节点，并汇报省扶贫办视情况进行多节点部署。

五、结论

本项目结合安徽省近10年的光伏扶贫实践，深度研究了电力公司在光伏扶贫补助资金管控方面面临的难点和风险，构建了基于区块链技术的光伏扶贫补助资金智慧管控信任机制，提升了电力光伏扶贫补助资金数据的准入和防窜改能力，增强了政府单位、电网企业和贫困户等多方互信，降低了光伏扶贫补助资金管理难度，提高了资金补助事件处置效率，减少了多方沟通成本。