区块链在碳排放权交易市场中的应用

大气网讯:一、问题的提出

2020年9月，习近平主席在联合国大会上明确提出了“30·60”目标，实现低碳发展上升为国家战略。在所有减少碳排放的方式中，碳排放权交易是最有效的市场化方式，而碳税与补贴等财税措施发挥作用的前提是市场化交易形成合理的碳排放权价格作为参考。碳排放权价格还将有效引导与碳达峰和碳中和有关的研发和中长期投资。

我国自2011年起在北京、上海、天津、重庆、广东、湖北和深圳等地试点碳排放权交易，但试点中出现了市场规则不统一，政府干预程度不一，以及碳配额价格差异较大等问题。2021年6月底，全国碳排放权交易市场将在上海启动。位于湖北的全国碳交易注册登记系统（中碳登）已为首批2225家履约企业办理开户手续，这些企业均为发电行业的重点排放单位。

现阶段，全国碳排放权交易市场的交易产品主要是分配给重点排放单位的规定时间内的碳排放额度。生态环境部根据国家温室气体排放总量控制及阶段目标，制定配额总量和分配方案。初始以免费分配为主，并将根据国家要求，适时引入有偿分配。在碳排放配额下，企业可以采用更先进的低排放设备，对现有设备进行低排放改造，或从碳排放配额富余的企业购买碳排放配额。

碳排放权作为一种温室气体排放的权利凭证，是人类社会根据经济生态发展需要，基于经济学理论创设出的一种新资产类型，在金融发展上是有划时代意义。这种资产具有鲜明的金融属性，包括同质化，可分割，可登记托管，以及可进行现货和期货交易等。理论上，不同国家和地区的同等当量的温室气体排放对大气气温的影响是一样的，不同国家和地区创设的碳排放权也应该是相互等价的。

与我国从多个地方性碳排放权交易试点市场走向全国碳排放权交易市场的逻辑一样，如果不同国家和地区的碳排放权交易市场走向互联互通，由此形成的全球统一的碳排放权交易市场会更有效率，更能合理定价，并将使不同国家和区域的碳排放权价格趋于一致。在这个情景下，碳排放配额价格比较高的地区相当于对碳排放配额价格比较低的地区给予资金支持。但不同国家和地区的碳排放权交易市场在设计上差异很大，如何走向互联互通？比如，欧洲碳排放权交易体系（EU-ETS）从2008年起运行，而美国至今没有联邦层面的碳排放权交易市场，以覆盖东北部十个州的地区性温室气体交易计划（RGGI）和加州碳排放上限与交易制度最具规模和影响力。

碳排放权交易市场的另一个重要问题是参与主体。理论上，除了重点排放单位以外，还可以吸收机构投资者和个人投资者参与。它们可能看中碳资产保值增值的投资价值，也可能出于服务绿色转型和发展的责任感。参与者的多样化，有助于提高碳排放权交易市场的价格发现效率，对市场的健康发展很有好处。此外，还有大量的机构和个人，尽管不会直接参与碳排放权交易市场，但愿意为绿色转型和发展出力。如何设计针对这些机构和个人的激励机制，使碳排放权交易市场能发挥更大社会效力？

二、基于区块链的碳排放权交易市场互联互通机制

（一）互联互通机制的两类主要参与者

第一，在不同国家和地区，与碳排放权交易市场相对应的，都有一个碳排放权注册登记系统，承担碳排放权的确权登记、交易结算和分配履约等功能，相当于证券市场的中央证券存管机构（CSD）和证券结算系统（SSS）。碳排放权注册登记系统一方面与排放报送系统对接，获取辖区内企业排放以及核查数据，为碳配额分配、履约提供支持；另一方面，与碳排放权交易系统及清算银行对接，提供碳资产的交易变更确权及资金的清结算服务。

第二，在不同国家和地区，选择碳排放权交易市场的一定数量的重要参与主体（比如重点排放单位），允许它们与境外交易对手买卖碳排放配额。这类参与者相当于碳排放权的进出口商。

（二）互联互通网络

互联互通机制的核心是一个联盟链，称为“互联互通网络”。联盟链节点由参与互联互通机制的碳排放权注册登记系统来运行。

碳排放权在互联互通网络上体现为数字凭证。在每个参与互联互通机制的国家和地区，如果该国参与机构向本国碳排放权注册登记系统申请，碳排放权注册登记系统每销毁一单位碳排放权，就在联盟链上生成一单位数字凭证（数字凭证发行）；反之，如果该国参与机构在联盟链上每销毁一单位数字凭证，碳排放权注册登记系统就生成一单位碳排放权（数字凭证赎回）。这是为了维护碳排放权交易市场的纪律和完整性，杜绝虚增碳排放权或数字凭证的情况。

不同国家和地区创设的碳排放权相互等价，不同碳排放权注册登记系统生成的数字凭证也是相互等价的，在同一时间应该有同一价格。这样就为数字凭证的跨国交易提供了基础。

不同国家和地区的参与者之间在互联互通网络上的数字凭证交易，可以自行约定结算货币。如果引入合规稳定币，结算效率会更高，可以通过智能合约实现银货对付（DvP）。

假设一个参与者通过买卖净获得一定数量的数字凭证，并向所在国的碳排放权注册登记系统申请赎回，那么碳排放权注册登记系统将生成同等数量的碳排放权并授予给该参与者。这些碳排放权就可以进入该国的碳排放权交易市场流通，并出售给境内的其他机构。

“互联互通网络”除了便利碳排放权的跨国交易以外，还通过联盟链的增信功能，提高不同国家和地区碳排放权注册登记系统之间的互信，也能兼容不同国家和地区在碳排放权交易市场上的差异（比如使用的系统不一样，交易时间不一样，以及价格标识方法不一样等）。

（三）互联互通限额

如果互联互通网络上可以生成和交易的碳排放权数字凭证的数量不受限制，那么在套利机制的驱动下，不同国家和地区的碳排放权价格将趋于一致。但在互联互通机制发展早期，为避免对各国和地区的碳排放权交易市场形成较大冲击（特别在很多国家的碳排放权交易市场发展不成熟的情况下），应对互联互通网络上生成和交易碳排放权数字凭证的数量予以限制。总的原则是，应该允许发展中国家每年有一定数量的负值碳配额通过互联互通机制卖到发达国家，以促进发展中国家的绿色转型和发展。

互联互通限额可以根据需要而动态调整，联盟链和智能合约将为这类调整提供便利。限额越高，互联互通机制“拉平”不同国家和地区的碳排放权价格的作用越明显。

三、基于区块链的碳积分机制

一般机构和个人如何参与碳排放权交易市场？如果允许它们直接入场交易，需要考虑三个问题。第一，碳排放权定价对专业知识要求较高，一般机构和个人在不具备相关知识的情况下，可能助长市场投机。第二，在碳排放权交易市场发展早期，碳排放权价格不会很高，小额交易在手续费上可能不经济。第三，会增加碳排放权交易市场的管理难度。

借鉴我国A股市场的做法，碳排放权交易市场采取会员制，主要面向机构参与者，但参与者群体要在目前基础上多元化，比如吸收银行、证券公司和保险公司等金融机构，让碳排放权交易市场成为金融市场的有机组成部分。一般机构和个人可以通过碳排放权交易市场的一些特殊会员（它们相当于碳排放权交易市场的证券公司），在全国碳交易注册登记系统实名开立账户，并通过这些特殊会员下单交易。换言之，碳排放权交易市场采取直接持有模式。一般机构和个人所持碳排放权由这些特殊会员代为托管，特殊会员本身持有及代客户持有的碳排放权均存记于全国碳交易注册登记系统。

在这个制度安排下，碳排放权将真正成为一个可以由大众拥有的主流资产类型。将来，在每个人的金融类APP中，将来除了显示有多少存款、股票、基金和理财产品等以外，也将显示有多少碳排放权。

一般机构和个人除了购买碳排放权作为投资产品以外，还可以通过购买负值碳配额为碳达峰、碳中和做出自己的贡献。这和国家核证自愿减排量（CCER）有关。目前，已经有很多APP帮一般机构和个人评估自己的碳足迹。比如，一次境内旅游会产生多少碳排放，个人可以根据评估结果，通过碳排放权交易市场的特殊会员购买负值碳配额作为对冲。随着全社会绿色转型和发展的意识越来越强，这类应用将会有越来越大的应用场景。

为更好发挥一般机构和个人的碳减排努力的“聚少成多”效应，使碳减排深入社会生活的方方面面，一个值得尝试的做法是基于区块链的碳积分，机制设计如下：

碳积分联盟由一些在社会生活中扮演重要角色的机构组成，比如电网、燃气网络、公共交通网络、家电公司、汽车公司、商场、餐厅以及其他消费场所等。

联盟成员机构运行联盟链，在联盟链上生成并向自己的用户发放碳积分。碳积分除了兑换为碳排放权以外没有其他用途，特别是不能直接用法定货币买卖。

联盟成员机构根据自己的用户在相关场景中的行为，参考碳足迹评估结果，授予用户反映碳减排努力的碳积分。同一机构发放的碳积分是通用的，但不同机构发放的碳积分之间不是通用的。通过智能合约，一个用户可以方便地管理自己持有的来自多家机构的碳积分。一些应用场景可能涉及多家联盟成员机构，它们在智能合约的协助下，能相互不冲突地向用户发放自己的碳积分。

每个联盟成员机构将对用户发放的碳积分累积起来，就反映了该机构在自己的应用生态中推行碳减排的力度，经过量化核证后，就可以与CCER机制联系起来。联盟成员机构可以由此获得碳配额。

联盟成员机构根据用户持有碳积分的情况，将获得碳配额的一定比例兑换并奖励给用户。兑换规则由联盟成员机构自行制定。用户通过不同机构获得碳配额汇集到一起（碳配额是通用的），就能实现“聚少成多”效应，让用户更有动力参与碳减排。“勿以善小而不为”需要经济激励作为支撑。

在基于区块链的碳积分中，区块链起到了在不同联盟成员机构之间建立互信的作用。智能合约一方面帮助不同机构并行不悖地运行自己的碳积分体系，另一方面也帮助用户更好地管理自己的多样化碳积分资产。