区块链技术对碳交易价格机制的影响研究

《区块链技术对碳交易价格机制的影响研究》论文发表期刊：《价格理论与实践》；发表周期：2020年08期

《区块链技术对碳交易价格机制的影响研究》论文作者信息：刘涛

　　内容提要：区块链独特的技术优势能够有力推动我国碳交易市场的创新与完善。本文将区块链技术与碳交易市场相结合，分析区块链应用对碳交易价格的积极作用。在此基础上，对碳交易初级、二级市场应用区块链技术后的碳价格形成情况进行博弈论证，并补充说明区块链技术引入碳交易市场的技术支持，结果表明：碳交易价格机制在区块链作用下更具减排激励性，能够促进碳交易价格向最优化方向发展。

　　关键词;区块链碳交易 碳交易定价

　　目前，我国碳市场的规模持续扩大，全国碳市场建设工作扎实推进。碳排放交易网公布数据显示：

　　2019年，八省市 试点碳交易市场累计完成配额交易量6.96千万吨二氧化碳当量，累计交易额15.62亿元，分别比2018年同比增加11%.24%。当前碳排放交易主要建立在碳排放配额和中心化运行机制的基础上，配额分配和交易容易受人为因素和中心节点性能的影响，致使交易机制的公平性、安全性难以得到保证。区块链是数字经济最具代表性的科技之

　　-，其去中心化、信息透明且不可g改的特性，能够保证碳交易环境的透明度以及交易数据分析的准确性。区块链技术与碳交易市场结合，是碳交易数字化时代的未来趋势，也将成为碳市场交易环境优化、市场化碳价格发现机制形成，以及全国性碳市场建设发展的"高速引擎"。一、相关研究文献评述

　　国内学者围绕碳排放权交易价格问题进行了大量研究。杜丽娟等(2019)建立了以成本一效益方式减排的企业内部碳交易定价模型，并结合企业实践进行了应用研究。结果表明：当碳排放权外部市场为不完全竞争时，企业可以按照购买者意愿定价，内部碳交易价格低于外部市场价格：当碳排放权外部市场为完全竞争时，企业作为价格接受者，内部碳交易价格与外部碳市场交易价格相等。杜子平和刘富存(2019)采用GA-BP神经网络模型，分析能源价格、宏观经济发展等七大类共16个因子对我国上海、北京、湖北、深圳及广东5个区域市场碳价的影响，研究表明：能源价格、宏观经济发展、工业发展水平及汇率是我国区域碳价的主要影响因素。学术界对区块链技术在各领域的应用进行了研究。其中，金融和能源领域的研究相对较多。刘慧娟和田文勇(2020)对基于区块链技术的信任机制降低金融风险进行深入研究，发现将区块链技术应用于互联网金融业务中，能够构建区块链信任机制，进一步完善信息的分享和信息披露。刘双良、秦玉莹

　　(2020)通过全面分析当前我国区块链金融的发展现状与演进趋势，认为从提高技术监管、健全法治规范、搞好环境优化等方面设计区块链金融稳健发展的提升路径，有助于进一步释放区块链金融的正向效应。李庆生等(2019)结合区块链技术，提出弱中心化的能量交易系统框架，探索在电源、电网、负荷之间的能量与信息复杂交互的情况下未来能源互联网中的能源交易系统。郑彬等(2019)对区块链技术在能源领域的应用进行研究，介绍了区块链的整体框架、关键技术及应用领域，分析了能源区块链面临的挑战，对能源区块链的发展进行了总结与展望。

　　近几年少数学者将区块链研究延伸至碳市场领域。冀宣齐(2019)以区块链技术特点解决碳金融现阶段的问题，提出了区块链技术下碳金融交易的过程框架。周莉等(2020)设计碳交易模式的六层区块链核心技术框架和五步骤的实现过程，构建“企业交易+政府监管+第三方审核+金融风险防范”的区块链碳交易模式，并基于场景与智能合约分析提高包括林业碳汇等国家核证自愿减排项目的交易活跃性。

　　综上分析发现，关于碳交易价格以及区块链技术应用的研究文献为数众多，少数学者尽管将区块链的应用研究延伸至碳交易领域，但更多的是关注区块链碳交易模式的整体构架和设计，有关区块链对碳交易价格的影响关系、作用机理、应用效果等方面的研究明显缺少。因此，本文探究碳市场引入区块链技术后对碳价格形成的影响，以期开拓区块链碳交易的研究视角和丰富碳交易价格的研究理论。二、区块链技术对碳交易市场定价的积极影响传统碳交易模式固有的诸多问题对碳交易价格造成了许多不利影响。比如，交易信息不对称、交易流程不透明，使得暗箱操作、数据造假成为可能，从而导致信任机制难以建立，碳交易价格的公平性和真实性难以保证：交易流程繁琐、监管成本居高不下，致使交易效率低下和交易成本增加，直接推高了交易价格：加之市场尚未统一，各试点市场交易标准、规模等存在差异，碳价格地区差异明显，统一的定价机制尚未成型。引入区块链技术，可以在一定程度上有效改善以上问题，具体表现为：

　　(一)增强信息透明度，保证价格信息真实可靠区块链碳交易模式下，所有碳交易相关信息基于区块链分布式账本技术，被分散保存到多个节点，构成一条数据链，避免中心化节点对信息真实性的过度干预。同时，数据链上分布的信息由所有参与主体共同维护，各授权用户都有权查询碳交易和碳排放历史信息，实现了数据的集体监督，极大地增强了信息公开性和透明度。此外，区块链上的信息在加盖时间戳后即具有了历史追溯功能，实现了碳信息的跟踪、溯源，加大了信息造假的成本和难度。借助于以上区块链的技术优势，碳价格信息的透明度得以增强，公平性和真实性得到保障，交易价格信息不对称的问题有效改善。

　　(二)降低信息管理和监督成本，恢复碳价格的市场性

　　区块链碳交易模式分布式记账的数据存储方式，减少了对中心节点的依赖，节省了建设中心节点的人力、物力成本。信息集体监督模式和可追溯性简化了诸多核查环节，弱化了监管机构作用，从而节省了监督机构建设、监督成本，客观上有助于降低碳交易成本。而在区块链碳交易模式下，凡是符合交易需求的双方均可以自主自动地参与交易，省去中间机构的撮合环节，这种"智能合约"的应用既节省了中间环节费用，简化了交易流程，提高了交易效率，又间接调动了市场主体参与积极性，增强碳交易市场活力，使碳市场充分发挥出价格调节功能。综上，碳交易在区块链技术支撑下，交易成本大幅降低，从而促进了碳交易价格回归市场化特征。(三)促进统一的碳价格机制形成传统碳交易环境在区块链作用下彻底改变，去中心化突破了区域限制，智能合约扩大了交易范围，全民监督的共享式碳交易平台得以建立。交易方对市场信息的查询掌握不再受时间和地域限制，任何交易者都可以根据市场信息，基于自愿原则随时进行交易，交易链不断延长，市场参与者不断增加，交易规模不断扩大，交易价格通过充分的市场调节将趋于合理。

　　三、区块链技术对碳交易价格机制影响的实证分析根据以上区块链技术对碳交易市场定价的积极影响，我们首先分析碳配额初始分配情况，然后通过引入区块链技术的影响，分析区块链技术在碳交易价格机制中的具体作用和效果。

　　(一)碳配额初始分配分析

　　在没有区块链技术时，通常碳交易市场的供需因素决定着碳价格行情，而市场交易配额的总供应基数完全取决于碳配额的供应总量。由此可见，碳排放权供需情况和稀缺程度主要取决于碳排放配额总量，碳排放配额作为碳市场源头因素不可避免地对二级市场交易价格产生较大影响，有必要对引入区块链技术后的初级配额分配市场进行分析，厘清碳交易价格与配额分配的关系。区块链环境下，碳排放核查机构职能被弱化，政府直接分配碳排放额给企业，企业出于自身利益考虑存在谎报碳排放量的情况，如何分配碳配额才能帮助企业控排减排、实现效益最大化，并保证碳交易活跃程度就显得至关重要。一般来说，企业面对不同的碳配额情况会采取两种不同的应对策略：当企业碳排量高于获得的配额时，企业会严格控制排放量或在市场购买碳排放权;当企业碳排量低于获得的配额时，则对排放量采取较为宽松的控制策略。基于此，制定两种碳配额分配方案：一是对低排放企业宽松控制即使政府配额高于企业碳排量，而严格控制高排放企业，使政府配额低于企业碳排量，此方案将促使碳交易发生，有利于低排企业获利和高排企业降低成本：二是对两类企业一致严格控制，此方案下将不再有碳交易发生。根据上述两种情况构建子博弈纳什均衡，变量设置见表1

　　宽松控制策略下W，=E，严格控制策略下W E。企业义务减排比例受到政府配额分配策略影响，此时可将企业效益最大化与义务减排比例关系表示为：maxU，=max InE，(1-q)+InE(1-a)

　　s.ZaR，zT减排总目标为约束条件。依据上式则(严格，宽松)配额分配策略下企业收益为：

　　对企业碳排放的约束情况与0值有关，主要有三种决策情形：综合三种碳配额约束策略分析，策略(1)作为其他两个策略的参照，不利于碳减排;策略(3)虽能实现减排目标，却损失了企业收益，并不可取：只有策略(2)根据企业排放情况采取不同程度的约束，既有效减控碳排量，又提高了碳交易的活跃程度，同时还能保证企业收益，可作为区块链碳市场体系下政府碳配额分配的理想策略。

　　(二)二级市场碳交易价格分析在合理碳配额分配制度的激励和推动下，高排企业与低排企业在交易市场进行着活跃的碳交易，同时在区块链的介入下，P2P碳交易平台的构建变得更加便捷且安全，企业基于互联网只需添加信任区块链技术，即可加入P2P碳交易平台，企业的碳配额、交易报价、历史交易信息等交易数据全部以区块形式记录存储于平台内，一旦形成就完全地公开透明和不可更改，而且这种以交易企业为单位的信息分布式交易平台，也解决了中心化信息存储类型的统一交易平台的数据安全问题。随着加入区块链企业数量的增多，区块链的边际成本也在递减，交易平台规模愈加庞大，能够共享的交易信息越来越多，使每个企业的交易成本都得降低。处于区块链P2P碳交易平台的交易供需双方，可以自由公平地交易，不再需要通过中间机构：交易信息公开透明且不可篡改：区域及身份限制被打破，交易规模得到扩大，碳交易市场由此进入完全竞争状态。此时，企业参与碳交易的目的是通过碳交易实现减排成本最小化，并保证减排目标完成，同时获得最优的交易价格。因此，在区块链的介入下，此时的情况可以表示为：

　　由此上述结果可知，在区块链的介入下，边际减排成本等于最优成交价格。此情形只有所有企业在完全市场经济条件下，经过充分自由竞争才能实现。而区块链碳交易环境下的企业信息完全对称，接近于完全竞争的市场环境，不存在中心化主体，又为企业自由交易和充分竞争创造了条件，降低了企业交易成本。同时，区块链碳交易市场始终在向企业传递碳排放价格信号，使企业感受到价格成本压力，使其在生产中自觉将碳排放纳入成本考量因素，形成自愿减排的社会效应。总之，区块链碳交易模式能够有效降低碳交易成本，使碳交易在市场自由竞价的作用下形成最优化交易价格，并通过碳价格释放信号，引导企业减排升级。

　　综上，区块链技术为去除传统碳交易模式存在的问题，提升碳交易市场活力，增强碳交易价格的合理性，最终形成完全市场化的碳价格提供技术支持。一方面，为碳排放初始确权提供最优化政策参考：另一方面，促进了二级市场碳排放权的充分自由交易，降低交易成本，并催生出具有激励性的价格形成机制。(一)结论

　　四、结论与政策建议

　　区块链碳交易市场向企业传递碳排放价格信号，降低了企业交易成本，市场竞争更加充分，碳交易成本趋于合理，促进统一的碳价格机制形成。区块链碳交易机制不但能够促进初级市场碳配额分配策略的合理性，而且能够促进二级市场激励性碳价格发现机制形成。在区块链的作用下最优化碳交易价格最终得以实现。

　　(二)政策建议

　　1.加快区块链技术在碳交易领域的落地和应用推广。整体设计、构建完善的碳市场区块链框架结构，促进碳排放各业务环节与区块链技术的深度融合，加快建设区块链数据共享平台，实现对碳市场等各类能源市场数据的全面覆盖，积极探索大数据、人工智能、物联网等新兴技术与区块链技术在碳交易领域的融合应用。积极推进碳交易区块链区域试点，结合碳交易试点开展情况，选择北上广深等碳交易试点起步早、发展较为成熟的地区先行开展碳交易区块链平台区域性建设试点，形成示范效应，制定标准规范，为全国范围的推广积累实践经验。同时，通过政策扶持、专项基金、经济补贴等激励措施激发试点地区企业对碳交易区块链平台的参与度，促进平台商业化运作，加快区块链技术在碳交易中的应用推广。

　　2.构建对区块链碳交易的柔性监管体系。区块链本身的匿名性、弱中心化等特点虽然有助于改善碳交易中的信任问题，但也增加了安全监管难度，同时，“激励和扶持”应当成为现阶段区块链技术的政策基调，因此建立适度有效、灵活可调、匹配区块链新技术的全新监管制度尤为关键。一是改进面向区块链技术的各类监管手段与技术，汇聚多方力量研发区块链监管技术。二是利用大智移云等监管科技在碳交易领域逐步建立以“共识机制+其他技术+

　　分布式记账技术+碳交易"的柔性监管。三是有效识别和严厉打击披着区块链"外衣"的各类骗局，提升风险防范有效性，加强监管主体联合统一，实现区块链穿透式监管。

　　3·完善碳排放权交易的定价机制。一是在深入开展碳排放权交易试点基础上总结实践经验，发现问题不足，优化制度设计，循序渐进地稳步推进全国统一的碳排放权交易市场的培育工作;二是要优化碳金融衍生品以及碳排放权交易期现货市场的市场结构，构建统一的碳金融平台，加强碳排放权交易过程中的价格发现功能：三是在积极引导和培育场外市场更好地满足市场参与者多样化需求的同时，通过对风险管理方式、合约运行机制、结算方式等关键环节进行完善，提高碳排放权交易所的运营管理水平。

　　参考文献：

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