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区块链仍是国际碳交易机制的最佳备选

2020-7-6 12:12

来源: gh_19d53ee0844c

缔约方夸大国际减排成果出自一种内在的经济诱因,要么用它们来实现国家自主贡献减排的目标,要么将其出售牟利。而区块链技术的最大成就就在于其在分布式节点网络之间建立了一种共识机制,即使在数据冲突和网络参与者不受信任的情况下也必须达成共识。这种数据分布有效提高了信息的透明度并确保了减排成果质量不受偏离。



立一个有效的碳市场机制,其环境完整性是关键。尽管各国对环境完整性的内容解释不一,但普遍都认为信息的透明化及核算体系的可靠性应是确保减排成果质量的先决条件。然而,考虑到当前排放核算系统中存在着各种与MRV和数据分配相关的人工流程,目前的碳市场机制在减排信息的透明度及核算的可靠性方面都存有一定的缺陷,无法定性减排行动所造成的环境完整性损害。

对于未来国际碳交易市场机制的建立,巴黎协议在其第6条中提到可通过减排成果的国际性转让(ITMO)以实现各国的自主贡献减排目标(NDC)。ITMO的单位可以是吨二氧化碳当量(tCO2e),也可以定义为非温室气体单位,或是缔约方之间在一定时期内的温室气体净流量。

然而,对于NDC目标之外的减排核算以及各缔约方对ITMO单位的不同界定却导致了减排目标复杂的对应调整(Corresponding Adjustments)方式。当发生第一次ITMO转让时,交易方应提交一份初始报告,或是附在其每两年通报一次的透明度报告(BTR)中,之后的ITMO转让则是在该缔约国下一个BTR报告中说明并被计入该国的NDC目标。

这些BTR报告被用作是全球盘点机制(GST)报告的关键信息来源,但首次的BTR报告需在2024年底前发布且之后每两年发布一次,而GST报告则每隔五年发布一次,这种情况导致了ITMO转让信息的严重不对称。

涉及ITMO转让信息的BTR报告将由技术专家评审组(TERT)进行评审,BTR和GST报告的周期性特点,加上核算系统的混杂性和方法学的多样性,给有限的TERT评审能力带来了极大的负担。

在减排核算系统中,减排结果数据存储的形式也多种多样,这其中包括了电子表单、序列清单和登记簿系统。各种繁杂的信息存储形式在造成核算困难的同时,也增加了缔约方之间实施评估、跟踪和比较的难度。

此外,当同一笔ITMO交易被NDC目标和非国家实体(如企业、非政府组织、慈善团体以及地方政府)减排目标同时计入时,相应ITMO还有可能发生重复计算。

因此,为改进这些复杂的人工核算流程,亟需构建一个能连接缔约国登记簿系统、非国家实体核算系统、国际减排量交易以及NDC目标进展跟踪的综合性平台。但与目前的碳市场机制不同,巴黎协议第6.2条摒弃了原先国际减排单位签发及转让统一由一方制定核算方法、规则和标准的集中性原则,而力图采用一种自下而上的分散式管理模式。

区块链技术的分布式记账特征恰恰贴合了这种创新的国际碳交易管理机制。区块链可作为连接缔约国登记簿和非国家实体核算系统的元注册中心,以整合各类混杂的排放核算系统。同时,区块链作为ITMO的综合交易平台,可使ITMO能够在不同的参与者群体之间进行转移,解决了对减排目标对应调整的复杂核算难题。

区块链技术通过在参与者网络(即节点)上分配和同步所有交易信息实现对数据存储的重新设计,因此交易信息不是存储在单一的集中数据库中,而是被平均分布在所有网络节点上,以便每个参与者都能持有所有交易数据的副本(即账本)。所有节点对整个交易历史具有访问权限,使得节点可以在区块链上验证和发布新的交易。

巴黎协议第6.2条中的国际性碳交易主要涉及国家缔约方、气候公约秘书处、附属科学技术咨询机构(SBSTA)和附属履行机构(SBI)以及技术评审组四个主体。目前巴黎协议签署的缔约方有195个,秘书处选出的技术专家有150名,众多的网络参与方已为区块链分布式系统创造了必要的基础。

根据第6.2条,ITMO可以定义为一种单位、数量、净流量,或者这三种形式的互换。在所有这些形式中,ITMO都以数字形式表示,跟在大多数碳市场上的减排单位一样,可以与货币单位进行交换。在区块链技术中,ITMO表示的却是一种用于减排目标的通证(token)。从概念上讲,通证的好处是能够实现交易过程的自动化和非中介化、清算和结算速度的快捷和高效、以及整个交易历史的透明和可追溯。这些通证根据情况可以设定为相互替代或者不可替代。

可替代性通证运用在诸如总量控制与交易机制下非常合适。ITMO通证以单一和通用的单位(如tCO2e)计算,并可在各方之间多次交易。每个ITMO通证具有相似的减排单位品质,即都是通过规定的指南和方法学产生,因此它们的价值相等并且可以像货币一样自由交易。可替代性通证可以在每个ITMO通证上存储特定的元数据,该元数据通过使用智能合约自动插入到每个通证上,以确保通证的未来持有方能获取所有完整信息。

而智能合约则是一种计算机协议,当满足特定条件时,可以实现预定义规则的自动化。通过这种可编程性,智能合约可以自动且一致地执行法规和方法,以确保透明度和责任性。目前MRV主要通过人工流程进行,所依赖的数据核算方式多数是电子表单和静态报告,无法进行数据的实时跟踪。通过区块链技术和智能合约的数字MRV程序,可有效降低数据收集成本和执行延时,尤其是取代现场的人工数据收集,大大提升系统效率,改进数据质量。

在碳市场背景下,智能合约还可以通过自动化ITMO的签发和转移来支持MRV流程的数字化。在ITMO发行期间,智能合约可以在ITMO通证上存储广泛的元数据,以实现减排单位的可追溯性和质量评估。例如,此类ITMO通证元数据可以包括减排量签发国、减排领域、项目名称和识别号、采用的指南和方法学,以及签发日期(即年份)。

不可替代性通证可用于ITMO单位不一致的情况。由于自下而上的性质以及当前核算系统和市场的混杂性,不同的参与者可能会对ITMO交易采用不同的范围、规则和标准(例如,缔约方也有可能不使用二氧化碳做为减排单位)。在这种情况下,不可替代性通证更适合,因为它们不像可替代通证那样是一对一交换的,而是代表每一种ITMO的属性且具有不同的减排单位品质。当不同的政策工具(如税收、绩效或技术标准)或不同的核算方法导致ITMO通证具备各自独特的特征和价值时,通证的不可替代性就再适合不过了。

交易记录的不可篡改性是区块链技术的一个基本特征,也是重新定义信任的基础。区块链规定了节点如何对添加到账本的交易达成共识,即共识机制,并由此评估交易是否有效以及是否符合区块链网络的规则。所有新的有效交易都被集中在一个区块中,添加到现有交易区块的链上,并按时间顺序实施加密链接。更改区块需要更改所有后续区块,正是由于这种相互关联的结构,交易历史无法改变且不可篡改。

在任何时候,一个ITMO通证只能有一个所有者,以防止不同所有方对ITMO所有权发生冲突,否则很可能导致重复计算。所有交易在区块链上按顺序排列不可篡改,并且每个ITMO从项目的源头直到最终被计入NDC减排目标都可以实现全程跟踪。当区块链以线性扩展时,对链中的区块进行篡改需要调整后续所有区块的哈希值,这几乎很难实现。区块与链尾的距离越远,则区块中的信息越难改变。这种对历史交易的篡改难度对于项目的审核尤其有帮助。

不可篡改性确保了减排单位从签发到交易历史的不变性,有利于提高透明度和问责制。相比早前京都机制在减排项目设计文件、实施及审核过程皆缺乏透明度的缺陷,一个无法篡改的系统可以追溯到每一个交易的源头,有效防止了欺诈行为的情况发生并可追踪所有相关的参与者。

虽然与集中式数据库系统相比,区块链系统的可扩展性问题降低了交易吞吐量,限制了存储在链上的数据量和速度,但是鉴于减排存储的信息主要是文本或表格,并且在交易量方面,每年约为12亿笔,相当于平均每秒36笔交易,大多数区块链都能满足这一要求。

可以说,区块链技术的最大成就就是在分布式节点网络之间建立了一种共识机制。即使在数据冲突和网络参与者不受信任的情况下也必须达成共识,以便账本始终保持同一状态。这种数据分布可有效消除单一集中的缺陷和信息不对称。

然而,对商业敏感数据的访问及隐私问题仍然是碳市场中实施区块链的一个难题。在国际碳减排交易机制下,缔约方会在数据的保密性以及环境完整性的透明度之间进行权衡。为了最大限度地提高透明度和问责制,最好的解决办法是建立一个所有数据都公开可得的公共系统,但目前还不确定缔约方和潜在的非国家实体是否愿意披露所有减排行动数据。

不过, 区块链也可以区分为公共或私有数据访问,以及设定验证数据或更改协议的许可或无许可权限。在缔约国倾向于限制可见性的情况下,私下交易或许成为可能。而相应的技术加密方法,则可以通过诸如零知识证明或零知识简明非交互式知识证明(zk-SNARK)来实现。

相比一个具有高度监管参与者的系统而言,一个开放的、无需许可权限、且不受发起人控制的系统难免风险太大,但设定许可权限又可能与巴黎协定自下而上的分散管理原则相冲突。尽管区块链并非能解决碳市场中的所有问题,但作为一种创新技术,其在国际碳交易机制中对于诸如与新技术的结合度、智能合约自动化、透明度、可追溯性、系统安全性以及各方信任度等方面已表现出明显的优势。





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