區(qū)塊鏈在自愿減排碳市場中的應用 | 萬向區(qū)塊鏈行業(yè)研究

碳市場已經(jīng)被多個國家和地區(qū)確定為碳減排的重要治理途徑，各國紛紛制定了碳市場的具體內(nèi)容，主要分為兩部分：強制減排碳市場和自愿減排碳市場。

強制減排碳市場也被稱為合規(guī)碳市場。其中，配額碳市場是強制碳市場最主要的方式，在萬向區(qū)塊鏈研報《可信數(shù)字底座在碳市場中的應用研究》一文中，我們詳細介紹了配額碳市場的發(fā)展現(xiàn)狀。在我國國內(nèi)，碳排放權交易的主要參與者是年度碳排放量大于2.6萬噸的重點企業(yè)，如發(fā)電、煤炭、冶金等企業(yè)。碳排放權管理的大致內(nèi)容是：基于上個履約周期的碳排放量情況，每個重點碳排放企業(yè)會在新的履約周期被分配到固定數(shù)額的碳排放配額。如果企業(yè)的碳排放量超出配額部分，則需要在碳市場中從有富余碳排放權的企業(yè)手中購買足量的配額，并用于履約周期末尾的碳排放清算。通過這種碳排放權交易的方式，鼓勵企業(yè)減排，助力我國“2030碳達峰、2060碳中和”目標的達成。

1. 碳抵消

在介紹自愿減排碳市場的概念前，首先需要理解什么是“碳抵消”。“碳抵消”是指通過如森林保護、可再生能源等項目，能夠吸收或減少溫室氣體的排放，在具體碳排放清算過程中，被吸收或減少的溫室氣體量可以被用來抵消企業(yè)排放的溫室氣體量。舉個簡單的例子，假如某片森林每年通過光合作用吸收1萬噸溫室氣體，而某家企業(yè)的生產(chǎn)制造過程所產(chǎn)生的溫室氣體也是1萬噸，則可以將吸收和排放的量進行抵消，不再計入強制減排碳市場中的配額量。在這種情況下，政府分配給企業(yè)的碳排放配額將會富余，企業(yè)可以將富余的部分在碳市場中售出并實現(xiàn)盈利。需要強調(diào)的是以上僅是舉例，在碳排放清算過程中，通過碳抵消方法具體能抵消多少碳排放量，需參考不同國家的規(guī)章制度，比如我國只能抵消碳年度排放量的5%。

2. 自愿減排碳市場

自愿減排碳市場是指將森林碳匯、清潔能源、甲烷利用、生物質(zhì)能燃燒等項目（如圖2所示）的溫室氣體減排效果進行量化核證，并在各國政府或機構的溫室氣體自愿減排交易注冊登記系統(tǒng)中登記，獲得相應數(shù)額的碳信用額，且能夠在交易系統(tǒng)中自由買賣。相較于配額碳市場中交易的是碳配額，在自愿減排碳市場中交易的則是碳信用。

圖2：自愿碳減排項目類別（資料來源：萬向區(qū)塊鏈自繪）

3. 自愿減排碳市場的參與者

自愿減排碳市場的參與者主要有四類，如圖3所示。

圖3：自愿減排碳市場的四類參與者（資料來源：萬向區(qū)塊鏈自繪）

（1）項目開發(fā)人員

項目開放人員是指設計和實施碳抵消項目并持有碳信用額的團隊；項目包括四類（見圖2），分別是森林碳匯、清潔能源、土地填埋和生物質(zhì)能燃料。而項目開放人員又可以分為兩類：

第一種是主動構建自愿減排項目的開發(fā)人員，如螞蟻森林從綠色出行、高效節(jié)能、減少塑料、減少出行和循環(huán)利用5方面量化用戶的碳足跡（見圖4），當用戶積累足夠的綠色能量后，即可種植一棵擁有專屬編號的樹木（見圖5）。通過螞蟻森林所聚集的森林碳匯類碳信用，可在未來用于自愿碳排放市場的交易。

圖4：螞蟻森林個人碳足跡（資料來源：螞蟻森林截屏）

圖5：螞蟻森林綠色能量樹木種植（資料來源：螞蟻森林截屏）

第二種是自愿減排項目合作類的開發(fā)人員，即一些專業(yè)的運營機構與地方政府、減排技術開發(fā)機構或農(nóng)民等尋求合作。他們本身并不持有技術專利或資源所有權，只是幫助技術專利持有者或資源所有者完成標準機構所要求的各種認證程序，并負責碳信用的交易，然后從盈利中獲取相應分成。這類專業(yè)機構有專門從事減排項目的開發(fā)人員，也有經(jīng)紀人兼任該角色。

（2）標準機構

在自愿減排碳市場中，標準機構是指負責量化核證、碳排放測定方法學登記及碳抵消相關標準制定的組織，包括政府機構、第三方專業(yè)機構（如TSVCM、Verra、Gold Standard）等；國內(nèi)和國外的標準機構差別較大，國內(nèi)關于碳信用認證和碳抵消標準制定的工作，被稱為國家核證自愿減排量（CCER），主要由政府機構負責。自愿減排項目需要接受主管部門審定，而審定是基于已公布的碳排放測定的方法學。如果碳排放計量方法不在方法學內(nèi)（如一些區(qū)塊鏈類項目），則需要首先將新的方法學向國家主管部門（國家應對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心）備案，當備案通過后才能申請項目碳抵消的審定。

相較于配額碳市場，自愿減排碳市場無論從規(guī)模還是發(fā)展時間都有明顯差距。國外各個國家的發(fā)展情況也參差不齊，與國內(nèi)最大區(qū)別在于第三方機構在標準制定中發(fā)揮著重要作用。如Verra、Gold Standard、Plan Vivo等，每家機構建立了自己的自愿減排品牌/計劃，標準及方法學，審核和接受符合其要求的自愿減排項目，需要建立各自的登記簿，方便買賣雙方交易相關的自愿減排量。為打破不同機構在自愿減排的標準、方法學等方面的差異性，TSVCM于2020年9月成立，全稱 Taskforce for Scaling the Voluntary Carbon Markets，翻譯成中文，就是“自愿碳減排市場規(guī)?；ぷ鹘M”。該工作組目前已經(jīng)有250個成員，基本上囊括了與碳排放相關的大多數(shù)行業(yè)巨頭，他們準備構建一個超越Verra、Gold Standard等的標準、方法學和審定統(tǒng)一方法。

（3）經(jīng)紀人

經(jīng)紀人是指促進買方和項目開發(fā)商之間碳信用交易的中介機構；國內(nèi)主要包括北京綠色交易所、天津排放權交易所、上海環(huán)境能源交易所、廣州碳排放權交易中心等機構，這些機構為買方和項目開發(fā)商提供CCER的登記和交易撮合服務。國際方面，除了國家政府層面的交易中心，還有圍繞標準機構Verra等開展的交易。除上述外，基于區(qū)塊鏈的去中心化碳信用交易也有一些項目，我們將在第二章節(jié)內(nèi)容中具體介紹。

（4）最終買家

最終買家包括一些個人或公司等，希望通過購買碳信用來抵消其生活或工作中的碳排放量。最終買家的目的有兩種：第一種是參與配額碳市場的重點企業(yè)，他們使用自愿減排量抵消企業(yè)碳排放量，減少配額碳市場的清算；第二種是從社會責任、企業(yè)形象出發(fā)的減排企業(yè)。

中心化的自愿碳排放交易中心存在明顯的地域特征，且碳信用的交易過程不透明，完全依賴于對中心化機構的信任。此外存在交易效率低、門檻高等問題。為解決這些問題，基于區(qū)塊鏈的去中心化經(jīng)紀人模式正在被探索，通過對當前市場的觀察，主要有兩類型：協(xié)議類和應用類。

Klima DAO是協(xié)議類經(jīng)紀人的典型代表，其啟動于2021年8月，旨在為Web 3開發(fā)者和用戶提供參與碳市場的機會。DAO扮演著分布式銀行的角色，負責碳信用背書的貨幣政策治理，并圍繞著Klima代幣的收集和解鎖來驅(qū)動加密碳經(jīng)濟的發(fā)展。截至2022年5月2日，根據(jù)Klima DAO官方數(shù)據(jù)顯示，在其生態(tài)中已登記的鏈上碳信用資產(chǎn)達1700多萬噸。下面我們對系統(tǒng)的兩個基礎設施Toucan Carbon Bridge和Klima DAO詳細介紹。

1.從傳統(tǒng)市場到鏈上Toucan Carbon Bridge

經(jīng)紀人的作用是撮合買方和項目開發(fā)方的碳信用交易，而碳信用都是源于鏈下的各類碳減排項目。因此，去中心化經(jīng)紀人需要以傳統(tǒng)市場的碳信用作為抵押，然后通過Toucan Carbon Bridge鑄造出一個擁有唯一ID的BatchNFT,而這個NFT中包含了自愿減排項目的具體信息（如項目名、序列號、項目類型、年份、審定方法學等）。就此，一個鏈上碳資產(chǎn)生成。

在上述關于碳信用從鏈下到鏈上的過程中，是以鏈下碳信用資產(chǎn)抵押作為可信假設。但是抵押的碳信用會被存儲在哪里？是否會出現(xiàn)碳信用被雙花的可能？也就是鏈下抵押的碳信用和鏈上鑄造的碳減排NFT會被分別用于碳排放清算。為解決該問題，巨嘴鳥協(xié)議與Verra、Gold Standard等標準機構深度合作，鏈下的碳信用將被封存在中心化交易系統(tǒng)中，并將封存的碳信用通過鏈接方式定向至一個鏈上的BatchNFT。而鏈上BatchNFT中也需要包括碳信用的來源信息，通過這種雙向錨定且可追溯的方式避免資產(chǎn)雙花問題。

圖6：Toucan協(xié)議[1]

2.鏈上NFT流動性

BatchNFT是基于鏈下的不同碳減排項目所鑄造，它具有非同質(zhì)化且不可拆分的特點。因此，如果直接圍繞該NFT進行鏈上交易存在流動性不強且效率低的問題。例如，某項目鑄造了價值為2.6萬噸碳信用的BatchNFT，假設某客戶只需要1萬噸碳信用，但由于NFT的不可拆分特點，該如何完成這筆交易及如何記賬則需要新的解決方案。在區(qū)塊鏈研究總第232期《NFT流動性解決方案及監(jiān)管》一文中，詳細介紹了當下主流的幾種NFT流動性解決方案。在Klima DAO方案中，如圖6所示，采用了一個基于BatchNFT/BCT流動性池的流動性解決方案。BCT(Base Carbon Tonne),作為Klima DAO的儲備資產(chǎn)，用來計量不同碳減排項目BatchNFT的價值，代表著一攬子不同項目價值的碳抵消指數(shù)，1個BTC等于1噸的碳排放當量。

3. Klima DAO激勵機制

為了避免直接對BCT交易而造成協(xié)議的不穩(wěn)定性問題，Klima DAO引入了鏈上資產(chǎn)Klima，一個新Klima鑄造的需要1個BCT的儲備。自愿碳減排參與者可以使用Klima在市場上公開自由買賣，由于Klima的價格與資金池里鎖定的BCT錨定，也就是與碳信用價值錨定，以此保證其價格穩(wěn)定性。為鼓勵Klima生態(tài)長期發(fā)展，提出了2項激勵機制：

第一是Bonding,通過該激勵措施，鼓勵其他的碳減排協(xié)議或應用類項目參與到Klima生態(tài)建設中。如果他們愿意放棄其他協(xié)議或應用類項目的鏈上資產(chǎn)份額，則可以獲得與公開市場等值的Klima鏈上資產(chǎn)和相應的折扣獎勵作為補償。為防止其他協(xié)議參與者在獲得Klima鏈上資產(chǎn)折扣獎勵后馬上拋售套利，會有5天的解鎖等待時間。

第二是Staking，為鼓勵參與者長期持有Klima鏈上資產(chǎn),可以通過Staking的方式獲得獎勵且參與治理。參與者抵押Klima，會獲得1：1的sKlima,持有sKlima根據(jù)時間長短以及重定基準的浮動利率獲得相應收益。另外，sKlima不能用于交易，但能夠用于不同錢包轉(zhuǎn)賬。

應用類經(jīng)紀人，如Moss.Earth、BetaCarbon、UPCO2、Bhu NFT、 Nori等應用類項目，他們同時扮演著項目開發(fā)人員和經(jīng)紀人兩個角色。下面我們簡單舉例介紹四個項目：

Moss.Earth是以亞馬遜雨林每年產(chǎn)生的15萬碳信用為資產(chǎn)儲備，這些碳信用通過了標準機構Verra審定和登記，通過凍結(jié)Verra中心化交易中心的碳信用，鑄造MCO2鏈上資產(chǎn)用于交易買賣。

BetaCarbon是以澳大利亞碳信用為抵押，1個碳信用可以鑄造出1000個BCAU鏈上資產(chǎn)。所有個人和機構都可以交易并持有BCAU鏈上資產(chǎn)。日常生活中也可以使用BCAU鏈上資產(chǎn)抵消碳排放，如乘客乘坐飛機會產(chǎn)生碳排放量，他們可以選擇支付法幣或者BCAU鏈上資產(chǎn)抵消碳排放。該項目啟動于2021年，具體規(guī)劃將在2022年逐步公布。

除上述外，如Bhu NFT是以農(nóng)民的田地的碳信用作為背書，鑄造Bhu NFT用于市場交易，農(nóng)民也可以從中獲取收益。

自愿減排碳市場在各國處于探索初期，具體內(nèi)容在全球范圍內(nèi)仍未形成共識。我國關于自愿減排碳市場的管理規(guī)定仍遵循2012年發(fā)布的《溫室氣體自愿減排交易管理暫行辦法》，截至目前沒有更新相關管理規(guī)定。從政府端的態(tài)度，碳市場的主要方向仍然是合規(guī)的配額碳交易市場。國際方面，由一些國際環(huán)保協(xié)會牽頭的標準機構，在減排碳市場發(fā)展中發(fā)揮重要作用，他們負責制定交易規(guī)則、碳減排項目審定流程、測算方法學登記等，截至目前發(fā)展規(guī)模較為迅速。以Verra為例，2006年啟動，截至2022年4月已審定并簽發(fā)的碳信用約9.2億噸，但售出用來抵消碳排放的量應該不足一半，圖7中約4.76億還包括了一部分轉(zhuǎn)移到鏈上的碳信用資產(chǎn)。

圖7：Verra碳信用數(shù)據(jù)[2]

由于自愿減排碳市場目前屬于非強制管理市場，買賣動機源于社會責任和企業(yè)形象。關于碳排放抵消市場的發(fā)展，仍需要政府端的法律法規(guī)及行業(yè)間形成共識的助力。例如，我國主管機構審定通過的自愿碳減排量，在清算過程中可以抵消配額碳市場5%的碳排放量，類似規(guī)定有助于自愿減排碳市場的發(fā)展。

從社會責任和企業(yè)形象而言，鏈上項目形成共識的機會大于傳統(tǒng)行業(yè)，我們從最近數(shù)據(jù)可以看到，一些鏈上項目開始主動購買碳信用來抵消企業(yè)POW或POS過程中造成的碳排放。如Move-to-Earn項目STEPN，4月22日在Nori市場中購買了5797.1噸的碳排放量，用來抵消項目在運營中對電力消耗所產(chǎn)生的碳排放量，并表示未來每月都會購買碳信用并用來抵消碳排放。

[1] 資料來源：https://mp.weixin.qq.com/s/t_oy2A-WXAbH44SN7jQIPA

[2] 數(shù)據(jù)來源：https://registry.verra.org/