借鉴RippleNet 基于区块链技术的碳金融市场发展模式研究

（浙江金融职业学院 浙江 杭州 310018）

绿色金融指支持环境治理与保护的各类金融形态，通常包括资金投向绿色能源、绿色建筑、绿色农业等项目。碳金融作为绿色金融的一个分支，创造性地发展出了碳交易概念。碳交易是当前环境权益交易中最有发展潜力的门类之一。

1 碳金融与绿色金融的关系

对于实体经济的发展，金融服务往往具有非常关键的助推作用。着眼于环境保护与治理的经济，称为绿色经济或绿色产业，对绿色经济提供的金融支持通常被定义为绿色金融。绿色金融的本质是金融，只是因为支持的对象限制为绿色经济或者与环境保护及治理相关的产业。

环境保护及治理可以细分为两个大类，见图1。

第一类是针对非污染物的环境保护，一般与二氧化碳等温室气体的排放有关。通常情况下，适量的二氧化碳并不能直接归为污染物，因为二氧化碳是大气中的一部分，也是绿叶植物的养料之一。这类型一般通过二氧化碳与地球生态相关联，例如气候变暖、冰山融化海平面上升等。针对这一类型的金融服务，一般被称为碳金融。

图1 绿色金融分类示意图

第二类是针对污染物的环境保护。一般可以按照人类的生存环境要素，将污染区分为大气污染、水污染、土壤污染等，例如常用作冰箱制冷剂的氟利昂对于臭氧层的破坏，就属于大气污染的一种。服务于“减少污染的产业”（环保产业）的金融，即被称为狭义的绿色金融。

为方便研究，将碳金融与其他类型的绿色金融区分开来。碳金融包括以下内容。①开源。清洁能源、新型能源的开发和利用的相关项目，例如风能、太阳能。②节流。能减少碳排放或能降低能耗的产品、工艺和流程，即减少传统石油、煤炭能源的排放或者提高其利用效率的项目。

其他类型的绿色金融包括以下内容。①防治大气污染。雾霾防治和空气净化类项目。②防治水污染。污水处理和水质净化类项目。③防治土壤污染。健康绿色农业和无公害、无残留种植类项目。

2016 年8 月31 日，中国人民银行、银监会、证监会、保监会、财政部、环保部、国家发改委七部委联合印发《关于构建绿色金融体系的指导意见》，该文件对中国目前的绿色金融体系进行了系统性描述。中国的绿色金融体系主要包含绿色信贷、绿色投资、绿色发展基金、绿色保险、环境权益交易市场等。

（1）绿色信贷。从银行资本角度来看，绿色信贷一般包括央行的绿色再贷款、商业银行的绿色贴息贷款等。从社会资本角度来看，主要有绿色债券、债券贴息计划等。

（2）绿色投资。绿色投资主要是指证券市场对绿色金融的支持，例如绿色股票指数、绿色企业上市融资和再融资，上市公司及发债企业强制性环境信息披露制度等。

（3）绿色发展基金。绿色发展基金指通过基金工具调动各类资本投入绿色经济。例如采取PPP（Public-Private Partnership）组织架构的政府与社会资本合作的基金，由政府牵头向中小型投资人以及企业提供股权投资，主要面向可再生能源或环保、绿色基础设施等项目。

（4）绿色保险。绿色保险主要是对于企业可能造成的环境危害，投保环境灾害险，预先进行商业化的风险转移。一旦发生环境事故和灾害，能够得到足够的金融支持恢复生态。

（5）环境权益交易市场。环境权益交易市场指碳排放权、排污权、水权、节能权（用能权）、垃圾排放权、污染许可证、环境使用权等各类环境权益的融资和交易。通过交易环境权益引导资金支持绿色产业，发展绿色经济。

绿色金融体系中最大的创新之一就是碳金融概念的提出以及碳交易的兴起。

2 碳交易与碳金融

碳金融起源于《联合国气候变化框架公约》（《United Nations Framework Convention on Climate Change》，UNFCCC）的补充条款《京都议定书》（《KyotoProtocol》），全球共有84 国签署，主要目的是为了全人类免受气候变暖的威胁，采取共同行动，减少二氧化碳等温室气体的排放量，在全球范围内分配气体排放配额。配额分配之后，各国企业将在配额范围内履约排放温室气体。

通过节能减排、技术改造减少的排放量会形成多余的碳配额，过剩或者不足的配额可以通过碳金融市场进行自由交易，于是形成了碳交易市场。获得的碳配额，无论是政府发放的还是通过交易市场买入的，都成为了企业的碳资产，可以用于各类金融活动，于是形成了更为宽泛的碳金融概念，例如利用碳资产进行的抵押贷款、碳资产质押融资、碳排放配额回购融资等。

在中国碳交易市场的建立和发展进程中，存在以下问题。

（1）碳交易市场的参与方缺乏积极性。其原因是多方面的，碳金融的发展前景不明，知识普及范围不够，各地碳交易市场的政策差异和配额透明度不足，碳交易的交易金额对获得配额的规模企业而言杯水车薪，没有引起企业足够的重视。

（2）碳交易市场的流动性不足。在履约期之前，交易寥寥无几。交易峰值往往出现在临近履约期的1～2 个月之内，没有形成活跃的交投市场氛围，无法对碳资产提供合理的连续市场价格。

（3）市场价格波动较大，导致碳资产市场风险被放大，产生的消极影响反作用于市场，从而带来了更多问题。

出现以上问题的关键原因在于顶层设计不合理，对碳交易以及碳金融缺乏具有系统性、创新性的闭环设计。

3 碳金融顶层设计：碳信用

碳金融的出现是一种全新的金融设计，并不像人们对衣、食、住、行等具有刚性需求，而是一种理性思考的产物，不会对企业和个人产生直接影响，因此容易游离于社会的主流关注之外。为了提升全社会的环境意识，让人人都重视环境，将保护地球、减少温室气体排放与每个企业和个体进行深度关联，由此考虑到引入碳信用概念。

碳信用就是社会中每个企业或者个体都拥有的一份碳信用记录，就像银行对企业和个人的征信记录一样，可以记载其排放配额完成情况（对企业而言），或者是其节能减排的贡献（对个人而言）。碳信用将配合全社会的其他信用指标一起使用，构成企业或个人信用中非常重要的一个维度。

无论是否意识到碳信用的存在，事实上，中国已经有一部分企业在探索和践行碳信用。蚂蚁金服的蚂蚁森林就是一个非常典型的针对个人的碳信用案例。2016 年8 月蚂蚁金服在支付宝平台全面上线个人碳账户。

“蚂蚁森林”的用户通过步行、地铁出行、在线缴纳水、电、煤气费、网上缴交通罚单、网络挂号、网络购票、减少打车等，从而减低碳排放量，所获得的绿色积分可以形成支付宝个人碳账户中的积分。

支付宝对个人碳账户的变现方式是通过公益活动进行输出，即可以在支付宝中养一棵虚拟的树。这棵树长大后，公益组织、环保企业等蚂蚁生态的合作方可以买走用户的“树”，在现实中的某个地域种一棵真实的树，达到吸收二氧化碳、保护地球环境的目的。截至2020 年9 月，蚂蚁森林的参与者多达5.5 亿人，种植和维护真树2 亿多棵，种植面积超过18.27 万hm2。

另外，碳账户的直接意义还在于让人们更清晰地感知到持续低碳行为的成就感。蚂蚁金服和北京环境交易所合作开发了计算减排量的方法。通过支付宝完成日常小事，得到明确、可计量的碳减排效果。如果每个人完成3 个1 次，即每天1 次1 km 内用步行代替其他交通方式上班、每月线上缴1 次水电煤气费、每周在超市使用5 次支付宝减少纸质单据的使用，能够实现人均每天减排量142 g。

单个企业的力量是有限的。为了加速发挥聚沙成塔式的生态正效应，国家可以将个人碳减排活动纳入国家认可的官方信用体系，同时纳入中国自愿减排项目（CCER）类型，降低个人碳账户参与碳市场的买卖与投资门槛，让人人都关注自己的碳账户，提升自己的碳信用，见图2。

将垃圾分类、绿色出行以及节水节电纳入个人碳信用中，最终计入个人社会信用体系，能够极大提升全社会对碳信用和碳金融的重视程度，实现减少碳排放的目标。

碳信用出口除了有隐形的公益性个人社会信用出口之外，为扩大其社会影响程度，还必须加入一个现实的变现出口，那就是碳金融账户。蚂蚁森林的变现出口是由机构或基金买入个人碳账户的积分，从而开展植树等活动。现阶段，并没有能直接参与交易的个人碳账户。

图2 碳信用与个人信用的关系

4 基于区块链技术的碳金融网络

为了实现碳信用变现，可以对企业和个人设立碳交易账户。为了体现交易透明公正，可以采用区块链交易模式，同时借鉴Ripple 网络的成功经验采取具体措施。瑞波币（XRP）是Ripple 网络的基础货币，可以在整个Ripple 网络中流通，总数量为1 000 亿，并且随着交易的增多而逐渐减少，瑞波币的运营公司为Ripple Labs。

4.1 瑞波网络（RippleNet）简介

瑞波网络是一个典型的区块链网络，带有分布式共识账本，能够在全球范围内无障碍运行。它与带有比特币的区块链系统存在很多不同。

（1）交易响应速度快。与典型的区块链不同，瑞波网络采用了瑞波公司自己独有的共识算法（Ripple Consensus Protocol），达成共识并不需要全网络的每个节点都同意，而是由数量有限的可信机构节点来验证交易。这些可信机构节点作为全网节点的代表，它们都同意即可认为记账有效，大大缩短了交易确认时间。对比比特币网络每秒7 笔交易的速度，瑞波网络能达到每秒约40 000 笔交易，其处理速度媲美Mastercard和Visa 网络。

（2）不完全去中心化。正是因为通过可信机构节点代表全网节点，瑞波网络并非一个完全去中心化的网络，很多关键的验证都放在了瑞波中心化的服务器上，获得的优势是该网络在一定范围内能得到有效的监管。

（3）通缩模型设计。XRP 是总量恒定且会越来越少的一种通缩设计，设立网络之初就已经一次性发行了1 000 亿瑞波币，并承诺不再发行。在交易中，交易成本不支付给任何一方，涉及的XRP 都被销毁且不可撤销。同时，为了保护XRP 账本免受垃圾邮件和拒绝服务攻击的干扰，每个事务必须有成本，即通过销毁少量的XRP 来制造成本防止攻击。由于在每次交易中会消耗极少量的XRP，从而使瑞波币不会增加，只会逐步减少。将XRP 和比特币进行参数对比，见表1。

4.2 碳币网络（CarbonNet）设想

仿照瑞波网络，可以定义并建造一个全球性碳金融网络或碳币网络（CarbonNet），中心管理机构可以仿照瑞波公司对瑞波网络的治理，通过联合国合作框架进行组织，成立相应的管理机构进行管理。经过各个国家的配额协商，可以将全球的碳排放配额按照全球企业的所属国家、历史额度和实际需求进行公开分配和上链。

碳排放配额分别对应相应数量的碳币（Carbon Coin）发放给各个国家的相应企业。假定每个碳币对应1 t 碳排放量，根据国际能源机构提出的将大气中温室气体长期浓度控制在450 mg/kg 二氧化碳当量的“450 情景”进行测算[1]，这个浓度下人类能排放的温室气体只有6 000 亿～12 000 亿t，因此可以将碳币的发行量确定为12 000 亿个左右。根据《BP 世界能源展望（2017 年版）》的预测，主要经济体的实际碳价到2035 年将升至100 美元/t[2]，这将是一个拥有120 万亿美元的庞大金融市场。

表1 比特币与瑞波币对比

公司间配额的交易转化为碳币交易，碳币交易既可以通过场内交易所进行，也可进行场外OTC 交易，同时通过碳金融网络CarbonNet 进行碳币Carbon Coin的支付转移。碳币可以兑换为法币进行提现操作，碳价就体现在对法币的汇率变动上。

个人可以通过个人碳账户积累的碳币进入这个市场，个人碳账户内的碳币也可以进行买卖和提现成为法定货币。另外，可以借鉴瑞典等北欧国家的经验。瑞典于1991 年落实了以税收形式向个人消费者以及企业收取碳税的政策法规，以渐进方式提高民众节能减排意识，因此个人也存在参与碳交易的强制性外部约束。

5 碳信用变现渠道：碳币交易

5.1 对个体采用正向激励代替配额制度

目前，我国碳排放权交易市场的产品主要分为两类，一类是国家政策强制实行的碳排放权配额，另一类是项目减排量，主要为CCER（国家核证自愿减排量），后者是一种抵消机制。

个人进入碳交易市场的途径也分两种。第一种是成为碳交易的投资人。目前，除上海外，各省市试点均允许个人开户，部分地区规定了开户条件，例如北京环境交易所规定个人需拥有不少于100 万元的金融资产，天津的门槛是30 万元。第二种则可理解为主动参与碳中和，即个人可以通过自愿购买碳减排指标抵消其日常生活消费所产生的碳排放。例如一个人乘坐飞机飞行1 000 km 的碳排放约为140 kg，开车100 km的碳排放约为16 kg，家庭用电100 度的碳排放约为96 kg，中国每年人均碳排放量为4～5 t。

随着中国碳交易市场的开放和发展，通常的模式是人们可以通过购买碳交易指标的方式，抵消个人碳排量。目前，北京环境交易所提供个人碳足迹的计算方式，并可在其官网上直接购买碳减排套餐。另外，还有多家银行提供了碳信用卡，鼓励个人购买碳配额，例如兴业银行发行的中国第一张“碳信用卡”以及光大银行的绿色零碳信用卡等都属于第二种方式。这种方式是以个人出资购买碳配额的公益形式出现，不能实现非常有效的激励。如果个人不用出资而是通过低碳生活获得碳币的方式进行推行，即不对个人的高碳消费进行限制，而是对低碳生活进行奖励，一定会带来很强的正向激励效果。如果人们都采用低碳方式，例如采用绿色出行方式从A 地到B 地并获得奖励，势必会挤占高碳消费空间，从而达到降低甚至消除高碳生活的目的[3]。

5.2 对个体采用现实变现，增强公益变现

公司可以通过碳配额获得相应的碳币，每年需要为自己的排放支付相应的碳币。当获得的碳币大于本年因为排放需支付的碳币时，就可以卖出Carbon Coin获得资金。反之，当获得的碳币小于本年因为排放需支付的碳币时，就必须以法定货币买入Carbon Coin用于支付政府的征收。

个人可以通过低碳生活获得相应的碳币。而低碳生活的度量，不能只局限于蚂蚁森林和支付宝等公司。由于生活中绝大多数活动都离不开支付，可以选取银行业支付和非银行业支付两条主线计量低碳生活，再加上其他公司的数据进行补充，形成完整的个人碳迹，从而计量出合理的碳币回报。银行业可以通过人民银行的征信中心获取数据，而非银行支付可以通过互联网获取第三方支付公司的支付数据，过滤出低碳数据之后进行计量，流程见图3。

在将来运行的系统中，可以通过支付类业务将生活中绝大多数场景中的低碳信息进行搜集和统计，通过银联、商业银行和网联（所有的第三方支付接入点）统一进入人民银行征信系统中的碳信用子系统。每个年度将个人碳信用转换为CarbonNET 中的碳币，可以直接进行碳币交易。

图3 碳信用兑现为碳币示意图

为保持总量不变，个人碳信用积分兑换的碳币数量将由当年政府收回的企业碳币统一折算。这样既能保证达到全社会的减排总目标，又能调动全社会绿色生活的积极性。

6 碳网络和碳币的优势

从以上的讨论中发现，存在于碳网络中的碳币能够直接发挥区块链的优势，从根本上增强全社会对碳金融的重视，从而促进碳金融的进一步发展。

6.1 区块链特性之一：数据不可更改

使用作为公共数据库的区块链而不是采用传统封闭的多个数据库保存碳配额和碳交易的直接好处就是透明公开、不能更改。使用这样的数据库有以下作用。

（1）污染检测数据直接上链，无法更改。可以防止以传统方式检测污染源的数据先进入企业的私有数据库，然后层层上报。这种利用多个私有数据库经过多个层级缓存数据，再通过层层上报汇总数据的方式，存在篡改数据的隐患。采用区块链没有层层上报这个环节，数据一旦上链就无法更改而且可以溯源。

（2）对于一套减排数据进行多次申报和获得多次重复补贴的套利行为，可以利用区块链进行防范。因为是在同一个链上的数据，申请过哪些类型的补贴都可以追溯，能够从根本上杜绝重复申请问题。

6.2 区块链特性之二：数据共同分享

目前，全球存在多个碳交易市场，即使在同一个国家也存在多个市场，不同市场间有不同的报价，因此出现了碳市场联动这个概念。

全球市场实际是由多个主体主宰的市场，每个主体间有竞争发放配额的关系。区块链能够统一全球市场、实现数据分享，更加公平，不会产生不同市场间的套利行为。

7 结束语

由于区块链的参与度更广，使用区块链技术最直接的优势是可以让全民参与碳金融。碳市场一直高度集中、不透明，而且在许多情况下缺乏流动性，导致市场参与度非常有限。区块链技术能够为更广泛的参与者开放现有的碳市场，包括小型企业和个人。

区块链技术可以消除对中间商的需求，提供更直接、简单的交易渠道，最终使每个人更容易地参与到碳市场中。总之，区块链技术有助于开拓以个人为基础的全民碳交易市场，产生规模效应，从而有助于碳金融市场长远发展和温室气体减排持续进行，实现金融与环境共赢。