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    數字化技術帶來碳市場發展新思路
    

    2022-10-23
    
            
    


    
    

    


    


    

    

    
 數字化技術帶來碳市場發展新思路

    

    
 文/李辛  關瑞玲

    

    

    清華大學互聯網產業研究院
    

    

    
 
    
  
    利用市場機制引導行業低碳轉型是實現“ 雙碳”目標的關鍵手段。2022 年 4 月，《中共中央國務院關于加快建設全國統一大市場的意見》正式發布，明確指出要建設全國統一的碳排放權交易市場，為促進碳排放權在更大的市場范圍內實現流通交易指明方向，并將通過市場基礎制度規則統一及監管力度的不斷強化，推動建立更加公平的市場行為規范，提升碳交易市場活力。與此同時，數字技術浪潮正以前所未有的態勢席卷而來，為各個行業帶來顛覆性的變革。在全球朝著“ 零碳”邁進的道路上，數字技術將作為重要引擎，拉動各行業向綠色低碳發展轉型。
    
  
    “雙碳”背景下，本文將淺析碳市場、碳交易制度以及碳資產管理等方面與數字化技術的交融 ，希望為行業綠色發展 、節能減碳提供新思路。
    
 
    
 

    
 
    
  
    
   
    
    
    
     
    
      
    
       
    
        
       
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
    全球碳排放權交易市場平穩發展
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
      
    
     
    
    
    
   
    
  
    
 
    
 
    
  
    
 
    
 
    
  
    
   自 1997 年《京都議定書》簽訂以來，全球范圍內已有超過 190 個國家就共同應對氣候變化達成共識。2015 年《巴黎協定》為全球氣候行動制定了關鍵目標，即將全球溫升目標控制在較工業化時期 2 攝氏度以內，努力控制在 1.5 攝氏度以內。然而根據國際能源署最新研究結果，即使各國能夠按照目前的政策全面有序落實碳減排行動，僅有望在本世紀末將全球升溫幅度控制在 1.8 攝氏度。這意味著，若要實現 1.5 攝氏度以內的溫控目標，需要全球協力采取更為積極乃至激進的措施促進全面減碳。在此背景下，應充分發揮碳排放權交易市場的刺激拉動作用，并將其作為全球氣候目標達成的重要政策機制。
  
    
  
    
   據國際碳行動伙伴組織（ICAP）數據，全球現有 34 個碳市場在運行，覆蓋了全球約 1/3 的人口及 55% 的 GDP。覆蓋全球溫室氣體排放約 17%  ，較 2005 年碳排放權交易市場（以下簡稱“碳市場”）成立之初，溫室氣體覆蓋率增加了兩倍以上。除歐盟碳市場外，目前世界范圍內的全國性碳市場有 8 個，我國是其中之一。
  
    
  
    
   由于各國在經濟結構與產業結構上存在較大差異，全球主要碳市場在行業覆蓋方面也大為不同。當中二氧化碳排放量覆蓋率超過 70% 的區域碳市場有 4 個，分別為加拿大境內魁北克和新斯科舍兩個區域碳市場以及韓國碳市場和美國加州碳市場，其余各碳市場二氧化碳排放覆蓋率均不到  50%。從覆蓋行業角度來看， 新西蘭碳市場覆蓋行業最廣，包含了電力、工業、建筑、交通、國內航空、廢物處理以及林業在內的 7 個行業，其余各碳市場大部分僅納入了發電及工業領域碳排放，部分納入了建筑和交通行業（見圖1）。
  
    
 
    
 
    
  
    
   
    
   
    
   
    
   
    
   

    
  
    
 
    
 
    圖1 全球主要碳市場行業覆蓋情況
    
 

    
 
    
  
    
   
    
    
    
     
    
      
    
       
    
        
       
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
    我國碳排放權交易市場起步晚
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
      
    
     
    
    
    
   
    
  
    
 
    
 
    
  
    
 
    
 
    
  
    相比發達國家，我國碳市場起步較晚。自 2012 年起，我國在廣東、湖北、北京、上海、天津、深圳、重慶共七個地區開展碳排放交易試點工作，2016 年福建、四川兩個非試點區域碳市場成立，為全國碳市場的建立及運作積累了相當豐富的經驗。在此基礎上，2021 年 7 月，全國碳排放權交易市場鳴鑼開市，標志著全球覆蓋溫室氣體排放量規模最大的全國性碳市場正式成立。
    
  
    按照《碳排放權交易管理辦法（試行）》相關規定，目前全國碳市場僅納入年排放量超過 2.6 萬噸的電力企業（綜合能源消費量約 1 萬噸標煤）的發電企業（含自備電廠），約覆蓋了全國碳排放總量的 40% ，總量約 40 億噸。第一個履約周期全國碳市場共納入 2225 家發電企業，成交均價 42.85 元/噸，累計成交額 76.61 億元，履約率 99.5%。總體來看，全國碳市場運行平穩，制度體系保障有序，為后續其他行業納入奠定了良好的基礎，但在一些關鍵性指標上，與國際上其他成熟的碳市場仍有差距。
    
 
    
 

    
 
    
  
    
   
    
    
    
     
    
      
    
       
    
        
       
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
    國際成熟碳市場仍有差距
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
      
    
     
    
    
    
   
    
  
    
 
    
 
    
  
    
 
    
 
    
  
    碳配額價格遠低于其他碳市場
    
  
    
   據碳價格高級別委員會估計，若要實現全球 2 攝氏度的溫控目標，碳定價應達到 40～80 美元/噸。目前從 ICAP 發布的數據看來，2021年僅有英國、歐盟和瑞士碳市場的碳配額價格達到了該區間，我國碳市場 2021 年碳配額價格不足 10 美元（見圖 2）。一方面，目前全國碳市場剛剛起步，碳排放覆蓋率仍較低，納入的行業單一，未能充分發揮市場的價格發現作用；另一方面，我國目前主要采用碳排放交易作為碳定價機制，核心是以基于“ 碳強度+基準線法”的總量設定原則分配配額，碳抵消的比例低，碳信用機制對價格的影響程度十分有限。
  
    
 
    
 
    
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    圖2 全球主要碳市場 2021 年碳配額平均價
    
 
    （單位：美元/噸）
    
 

    
 
    
  
    
   基于我國發展中國家的經濟發展現狀，目前我國尚未實現碳達峰。碳價的高低不僅影響減排效果，還關系著社會經濟發展的穩定性。因此，碳市場需要全面統籌、科學謀劃，采取適當的定價機制來保證碳價維持在合理且平穩的區間?！?十四五”期間，隨著我國碳市場覆蓋更多高耗能行業，市場規模將急劇擴大，同時通過對標歐洲碳市場并積極融入全球碳貿易當中，碳價會得到大幅度拉升。
  
    
  
    碳配額拍賣分配比例低
    
  
    
   碳排放權配額拍賣機制是國際上最常用的一種配額有償分配機制，是除碳稅之外政府獲得減排收入的重要來源，資金可用于綠色領域的科技創新投入以及金融支持。截至 2021 年底，全球系統通過配額拍賣累計籌集資金超過 1610 億美元。歐洲及北美碳市場普遍采用比較高的碳配額拍賣比例，比如歐盟碳市場 2021 年配額拍賣比例為 57% ，收入高達 367 億美元；美國區域溫室氣體倡議（RGGI）和德國碳市場的配額拍賣比例達到了 100%。在亞太地區，韓國碳市場 2021 年配額拍賣比例僅占 4%。
  
    
  
    
   我國《碳排放權交易管理辦法（試行）》規定，目前我國“ 碳排放配額分配以免費分配為主，可以根據國家有關要求適時引入有償分配”。全國碳市場運行第一年，全部配額按照一定的分配規則免費發放。但在廣東、湖北、重慶等試點碳市場中，均有過配額拍賣的實踐，不過占比及拍賣價格較低，自 2013 年至今， 累計收入 2.55 億美元。隨著全國碳市場的完善，在配額分配中適度引入拍賣機制，有助于強化市場機制對碳配額價格的引導，進而真正發揮拉動行業綠色轉型的作用。
  
    
  
    交易品種以現貨為主，衍生品類少
    
  
    
   碳交易產品是碳金融市場的交易載體，品類一般包括碳現貨、碳期貨、碳遠期、碳掉期等。由于碳配額發放與履約存在時間差，控排企業具有套期保值、風險對沖等衍生品需求。歐盟等市場機制相對成熟、金融基礎相對發達的碳市場，交易產品類別也較為豐富，除期貨、期權外，還包括碳遠期、掉期、互換、價差、碳指數、碳保理等，其中歐盟碳市場碳期貨的交易規模最大，根據歐洲能源交易所（EEX）數據， 2020 年歐盟碳期貨交易占碳交易規模的 93%。
  
    
  
    
   當前我國全國及區域市場均主要以碳現貨交易為主，碳期貨尚未推出，僅有碳質押、碳遠期等部分衍生工具在部分地區有應用實踐， 總體體量不大，碳金融發展仍有較大空間。
  
    
 
    
 
    
  
    參與主體較為單一，碳市場活躍度不足
    
  
    
   目前全國碳市場交易主體主要為電力行業符合標準的控排企業，相比于歐盟碳市場由控排企業、銀行和投資公司等金融機構等共同參與的碳市場，我國二級市場交易主體單一， 很大程度影響了碳市場的活躍度，甚至低于
   區域試點的交易。2021 年全國碳排放權交易系統的配額累計交易量為 1.79 億噸，與兩年合規周期發放的 90 億噸配額相比，其周轉率僅為2%，低于中國試點碳市場 5% 的平均周轉率，與歐盟碳現貨市場 2020 年 80% 的周轉率更相差甚遠。未來，建立覆蓋行業更廣、規模更大、參與主體多元的全國統一大市場，將有助于進一步增強碳市場流動性，激活碳排放交易市場活力。
  
    
 
    
 
    
  
    
   
    
    
    
     
    
      
    
       
    
        
       
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
    首個全國碳市場運行周期反映出一定問題
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
      
    
     
    
    
    
   
    
  
    
 
    
 
    
  
    
 
    
 
    
  
    行業標準復雜，全行業覆蓋程度有待提升
    
  
    
   全國碳市場一級市場采用“ 碳強度+基準線法”為核心原則進行碳配額分配。簡單來講，控排企業某年度的配額分配量，由省級生態環境部門根據該企業上一年度的產出量，按照基準線法進行配額的預分配，而后在下一年度按照該企業的實際產出核定配額總量。由此可見，完備的數據基礎是碳配額分配制度得以施行的必要條件。
  
    
  
    
   發電行業通常具有碳排放源單一且排放量大的特點，同時管理制度相對健全，數據管理完備，在數據計量、核查以及監管等各方面均具有較好的實施基礎，是首批納入全國碳市場先行先試的最佳行業選項。由于各不同行業標準和技術規范不統一，行業數據基礎參差不齊，生態環境部提出未來將按照“成熟一個、批準發布一個”的原則，進一步擴大碳市場行業覆蓋范圍， 充分發揮市場機制在控制溫室氣體排放、促進綠色低碳技術創新、引導氣候投融資等方面的重要作用。在碳市場建設逐漸成熟的情況下， 將最終覆蓋發電、石化、化工、建材、鋼鐵、有色金屬、造紙和國內民航八大行業。
  
    
  
    整體履約率高，但仍有少數企業未能履約
    
  
    
   雖然第一個履約周期內重點排放企業整體表現良好，但仍有不到百分之一的企業未能履約，我們可以從公開信息中獲得一些線索，究其原因大致分為幾類：
  
    
  
    
   一是企業罰款數額小，違約成本低。按照現行制度規定，控排企業未按時足額清繳碳排放配額的，由市級以上生態環境主管部門責令限期整改，并處以二萬元以上三萬元以下罰款；逾期未整改的，將在下一年度碳配額中對欠繳部分予以核減。可見罰款金額小，違約成本極低，不排除存在部分“ 短視”的企業抱有以罰代繳的心理。
  
    
  
    
   二是缺乏專業管理，企業端核查流程不清， 規則不明。碳資產管理尚屬新興領域，除試點地區企業已經運行多年以外，其他地區企業對碳資產的概念還處于初級階段，大多數企業碳資產管理制度欠缺或不完善，也未能配備相關人才對能源消費數據等碳核查過程資料進行管理。絕大多數企業未設立碳資產管理部門，而是由能環部門代為履職，對于報告、核查、履約的流程不明確，造成了履約的延誤。
  
    
  
    
   三是企業新技術投資不足，節能改造意愿低。通過引入新技術，優化生產流程、改造、替換原有高耗能工藝設備是企業提升綜合能效、降低碳排放最直接有效的手段。這類項目往往具有前期投資較高、投資回收期長的特點，并可能因為項目改造需要配合短期停工停產，因此部分企業節能改造意愿不強，導致用能居高不下。
  
    
 
    
 
    
  
    交易品類相對單一，碳抵消占比低
    
  
    
   我國碳市場目前流通的碳資產以配額現貨為主，國內自愿碳減排交易權現貨作為補充。國家核證自愿減排量（CCER）是指對我國境內可再生能源、林業碳匯、甲烷利用等項目的溫室氣體減排效果進行量化核證，并在國家溫室氣體自愿減排交易注冊登記系統中登記的溫室氣體減排量，可在碳交易市場中抵扣碳配額。
  
    
  
    
   參與自愿減排交易的項目應采用經國家主管部門備案的方法學，并在國家主管部門備案和登記，且由經國家主管部門備案的審定機構審定。一方面，現行碳交易制度對使用 CCER 用于履約的比例做出了不能超過 5% 的限制，一定程度上影響了市場上對 CCER 的交易意愿；另一方面 ，CCER 項目開發方法學大部分由 CDM 機制轉化而來，對我國本土的項目適用性不佳，且該類項目整體開發周期長，成功率低， 影響了該類碳信用產品的數量及業主開發上市的積極性。
  
    
 
    
 
    
  
    
   
    
    
    
     
    
      
    
       
    
        
       
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
    MRV 體系是保障碳市場運行的關鍵機制
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
      
    
     
    
    
    
   
    
  
    
 
    
 
    
  
    
 
    
 
    
  
    
   MRV 是碳排放的量化與數據質量保證的過程 ，包 括監 測（Monitoring）、報 告（Report- ing）、核查（Verification）三個過程，是碳市場得以正常運行的關鍵機制，圖 3 簡單表達了這個過程中各主體的責任。   
  
    
  
    34450
    
  
    
   圖3 MRV體系各主體責任
  
    
  
    
   前兩個過程的實施及責任主體為企業，要求企業建立完善的碳資產管理體系及規范的監管制度，對能源樣品檢測、電力數據監測以及數據保存等方面有效管理，確保數據真實有效，并按照流程對數據進行報告。第三方核查機構按照制度要求履行核查的責任，對企業報告的能源相關文件、監測報告進行復核，并按照固定模板形成核查報告，核查結果作為企業履約的依據。生態環境部門作為主管部門對全過程進行監管。
  
    
  
    
   由此可見，MRV 過程中數據真實、可信是碳排放權交易市場有序發展的基礎。然而在此過程中，檢測、存檔、流轉等環節產生的數據體量龐大且諸多環節仍依賴人工操作，這便存在因操作失誤、故意造假等原因而產生的數據失實的可能。此外，我國數據采集儀表種類繁多、品質良莠不齊、通信功能不盡完善，碳數據記錄、統計、計算過程中存在計算錯誤、篡改數據等風險，拉低了碳核算與監管精準度。
  
    
  
    
   我國碳市場監管體系中主要由重點排放單位自行報送排放數據和核查機構出具核查報告兩條路徑提供排放數據（見圖 4）。省級生態環境部門負責本行政區域內碳核查工作的監督管理。2021 年底，生態環境部開展碳排放報告質量專項監督幫扶，圍繞煤樣采制、煤質化驗、數據核驗、報告編制等關鍵環節，深入開展現場監督檢查，發現檢測報告存在篡改偽造檢測報告數據、核查工作走過場、核查程序不合規等問題。為解決以上問題，除了在監管體系中進一步加大相關部門的監管力度，加強核查機構行業自律管理外，還可在 MRV 中引入新型技術協助監管，以提升相關部門的現代化監管水平、降低監管壓力。
  
    
  
    
   4752F
   圖4 碳市場監管體系
  
    
 
    
 

    
 
    
  
    
   
    
    
    
     
    
      
    
       
    
        
       
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
    數字技術賦能碳市場監管體系及碳資產開發
    
      
    
     
    
    
    
    
    
     
    
      
    
       
      
    
     
    
    
    
   
    
  
    
 
    
 
    
  
    
 
    
 
    
  
    
   數字技術通常指包含物聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等一系列技術在內的新興通信技術的統稱，被視為發動“ 第四次”工業革命的重要引擎。當中物聯網技術利用傳感器、射頻識別、二維碼等作為感知元件，通過基礎網絡來實現物與物、人與物的互聯。通過物聯網采集數據，既可提高數據采集的效率， 還可降低人為因素誤差。區塊鏈技術具有集體維護、不可篡改、可追溯、公開透明等特征， 被譽為數字時代的“ 信任機器”。將數據存儲在區塊鏈上，對數據進行全生命周期管理，不僅可以避免數據被篡改，還能記錄數據來源， 明確權屬，為激活數據潛能奠定基礎。物聯網與區塊鏈的技術特點相輔相成，二者結合為應對碳市場運行中的痛點提供了以下幾種解決思路。
  
    
  
    
   “物聯網+區塊鏈”技術，助力實現 MRV 全流程數字化
  
    
  
    
   MRV 體系運行的難點主要在于碳源端數據采集的復雜性、數據報送的真實性與核查環節的準確性?；谏鲜鰡栴}，從原理上講，數字技術可以提供有效的解決方案。首先在控排企業生產端的必要環節加裝感應器數據采集模塊，實現碳排放數據的自動化采集；其次搭建聯盟鏈用于檢測數據的記錄、調取，既能保證鏈上數據真實、可信，又能確保鏈上數據安全避免外泄風險。因此，通過傳感器檢測的數據基于物聯網的通訊網絡上傳到區塊鏈上的過程，也就是 MRV 中的檢測和上報。這一過程實現了數據檢測、記錄自動化作業，有效降低了人為因素誤差和錯誤，可充分保障數據從檢測到報告的準確、真實、可信，從而降低了碳核查中的數據核查壓力。
  
    
  
    建立可信數據庫，激活數據潛能
    
  
    
   通過“ 物聯網+區塊鏈”技術，實現碳排放數據的高效采集與可靠存儲，并基于可視化手段形成可信動態數據庫，可為監管部門、企業的綠色化發展轉型決策提供依據。
  
    
  
    
   一方面可以幫助監管部門通過碳排放動態數據庫，及時掌握區域碳排放變化趨勢，為配額發放、碳排放核查等工作提供依據。另一方面可助力控排企業實現碳資產的有效管理。以電力企業為例，其可通過電、碳數據進行綜合分析，建立電碳分析模型，依托大數據快速掌握企業碳排放情況，解決了傳統模式下獲得碳排放數據滯后性的問題，同時也為電力企業評估、儲備、運營碳資產提供數據支持。控排企業通過電碳模型結合企業用能情況進行綜合評估，可通過數據幫助企業挖掘控排減碳優化空間，實現智慧化決策。
  
    
  
    基于區塊鏈技術的碳資產核證，實現全生命周期可追溯
    
  
    
   目前主流的碳匯項目開放周期普遍較長，以林業碳匯為例，CCER 項目開發周期普遍在一年以上，VCS 項目簽發流程則更加復雜，周期還要更長。這間接影響了該類產品在碳市場的流通性與業主開發該類項目的積極性。究其原因，以林業碳匯項目為例，森林面積大、樹木種類多且分布廣，傳統的人工監測方式速度慢、成本高，直接影響了林業碳匯項目的開發速度、成本和質量。  
  
    
  
    
   如在林業碳匯 CCER 項目開發中 ，引 入衛星遙感技術、人工智能、區塊鏈等技術代替傳統檢測，開發團隊即可通過衛星遙感+ 人工智能 ，檢 測森林面積并識別樹種 、樹 齡等信息，快速掌握項目情況，推進項目開發速度；運維團隊通過持續檢測、對不同時段的數據做對比分析，可隨時掌握森林數據，實現數字化常態化巡查并及時發現森林破壞、災害情況，迅速響應以降低碳儲量損失；項目團隊依托碳儲量算法，融合遙感數據+ 人工智能，以區塊鏈為底層，建立林業碳匯項目碳資產動態數據庫，可實時反饋森林碳匯項目的碳資產數據，全方位盤活碳資產，促進碳匯項目的交易市場活力。
  
    
  
    
   
    文章來源｜環境經濟雜志
    
   
    
    （ID：huanjingjingjizazhi）
   
    
   
    
    編輯｜段文秀
    
   
    
   
    
    審核、責編｜楊帆
   
    
  
    
 
    

    

    

    
        

    

    

    
    
    

    


    
    
    
    
    

    






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