CN111325549A - 一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统及方法，本发明在碳排放权与绿证交易系统中引入区块链的公证人机制，进行信息交互，在两套系统相对独立运行的前提下进行信息沟通，去除冗余申报情形；本发明可自动审批核发绿证并进行绿证和碳排放权交易，保证交易可靠性，简化监管过程，实现跨链记录，通过两交易系统的联通，扣除碳排放权与绿证交易中的重复额度。

Description

一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及电网管理及区块链技术应用领域，具体涉及一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统及方法。
背景技术
国内碳交易市场的交易对象主要为核证自愿减排量(CCER)和碳排放权配额两类。碳排放配额由各地政府根据一定规则分配给各企业，排放额度有盈余的企业可以将自身所获额度的一部分参与碳交易市场的流通过程，赚取收益。CCER与国际碳交易市场的CER类似，由农林碳汇等减排项目产生。产生的自愿减排量(VER)经国家发改委备案，即转化为CCER。绿证交易是可再生能源配额制的衍生物。为促进可再生能源的消纳，一些国家设立了可再生能源配额制度，强制要求售电公司或电力消费者使用的电力中有一定比例的“绿电”。由于电力网络的传输特性，电力来源无法从物理层面进行标记追踪，因此引入可再生能源证书(绿证)的概念以表示绿色能源的使用量。
现有的碳排放权和绿证交易系统存在如下问题：
1)碳排放权交易与绿证交易系统涉及的能量数据范围广、数量大，传统的采集和统计方式效率较低，且易遗失、易篡改，配额交易过程不透明，参与方难以获取全局信息、做出最优决策。
2)绿证与碳排放权交易系统具有相似的目标，打通两套执行系统有助于减少重复工作、打开全局视角。但二者执行过程中都有可再生能源电量的参与，部分可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中CCER的标准，故目前存在绿证与CCER重复计算的情形。而现有两套系统独立运作的情况下无法在解决信息沟通的问题。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供一种基于区块链的碳排放权与绿证交易系统及方法，以至少解决相关技术中存在的绿证与碳排放权系统信息沟通不畅、交易处理速度较慢、交易过程易受攻击的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，包括：绿证模块、碳排放权模块和公证人模块；
所述公证人模块，用于将绿证模块中的绿证换算为碳排放额度减免量，输入到碳排放权模块中，即将绿证余额数以预定的比例兑换为碳排放权余额；
如果可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中核证自愿减排量(CCER)的标准，则需要将绿证模块中的绿证核发信息同步至碳排放权模块，对比其来源，扣除重复额度。
进一步地，所述绿证模块，用于记录可再生能源上网电量，并根据每兆瓦时非水可再生能源等同于一个绿证，自动审批核发绿证；用于与电力交易平台(区块链)进行交互，若购电用户与新能源供应商签订的协议为绿电-绿证打包合约，则自动将绿证转移至购电用户账户，作为购电用户的绿电消费凭证；
进一步地，所述碳排放权模块，用于对于传统能源发电设备发电量进行监测与记录，并换算为实际碳排放量，在已有碳排放额度中进行扣除；用于接收碳排放量配额和核证自愿减排量(CCER)。
进一步地，所述碳排放量配额由政府分配的免费额度和拍卖额度共同组成。
进一步地，所述免费额度根据链上记录的历史碳排放量按一定规则(行业基准法或历史强度法)自动生成与分发。
进一步地，所述拍卖额度也可在模块上进行报价拍卖。
进一步地，所述CCER由核证的可再生能源与农林碳汇两类减排项目上链备案生成。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合方法，包括：
公证人模块将绿证模块中的绿证换算为碳排放额度减免量，输入到碳排放权模块中，在碳排放权模块中从已有碳排放额度中进行扣除；
如果可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中CCER的标准，则需要将绿证模块中的绿证核发信息同步至碳排放权模块，对比其来源，扣除重复额度。
进一步地，所述绿证模块用于记录可再生能源上网电量，并根据每兆瓦时非水可再生能源等同于一个绿证，自动审批核发绿证；与电力交易平台进行交互，若购电用户与新能源供应商签订的协议为绿电-绿证打包合约，则自动将绿证转移至购电用户账户，作为购电用户的绿电消费凭证；
进一步地，所述碳排放权模块用于对于传统能源发电设备发电量进行监测与记录，并换算为实际碳排放量，在已有碳排放额度中进行扣除；接收碳排放量配额和核证自愿减排量(CCER)。
本发明实施例的有益效果如下：
1)采用公证人机制，由绿证和碳排放权两个系统共同认可的若干独立节点共同充当公证人节点，作为两个相对独立的区块链间的中介，可以确保数据跨链传输过程中的安全性，进行有效的信息沟通，去除冗余申报情形，而两个区块链之间并不具有主从关系，可平行运作。
2)绿证模块的区块链功能可以同时满足个人和企业的不同交易方式的要求，同时通过区块链结构保证交易的透明、安全、公正和高效，减去人工审核成本，避免人为操作失误或人为干预，保证绿证模块的可靠性。
3)碳排放权模块依托的区块链技术能够实现企业减排量申报的自动审核，安全高效；也能够将额度分配规则及其依赖的历史排放数据在区块链上写入并定期自动执行，保证了额度分配过程的公开透明；在额度拍卖过程中，各参与方实时获取各节点发布的信息，有效减少了信息不完全带来的社会效益损失。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统的框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
为便于用户理解本发明，下面对本发明各实施例中涉及的部分术语或名词做出解释：
绿证，是指示绿色电力的一种电子证书。
清洁能源，指示包括风电、光伏能源、生物制发电、光热能源、潮汐能源等类型的无污染的能源。
图1为本发明实施例的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统的框图，根据本发明实施例的一个方面，提供一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，包括：绿证模块、碳排放权模块和公证人模块，三个模块内部独立运作，但边界存在交互。
下面对其具体原理的说明从以下3个方面展开：
1)绿证模块：
绿证模块可准确记录下传感器感知并上传的可再生能源上网电量，并根据链上内置规则(每兆瓦时非水可再生能源等同于一个绿证)自动审批并核发绿证。
绿证区块链可与电力交易平台(区块链)交互，若购电用户与新能源供应商签订的协议为绿电-绿证打包合约(规定新能源电量及其产生的绿证同时归属于购电方)，则绿证平台自动将绿证转移至购电方账户，充当购电用户的绿电消费凭证。
绿证交易的采购方可能是未有强制配额要求(未注册)的企业或个体，因此区块链平台由少数节点维护，但向所有节点开放注册与交易。所有绿证交易均在链上完成，保证交易可靠性，简化监管过程。
可再生能源供应商根据新能源上网电量在区块链上申请政府部门核发相应数量的绿证，电力中间商或消费者则需要在区块链上获取绿证以满足配额要求。纳入强制配额的企业有以下3种方式获取绿证：
一是参与区块链上的绿证交易市场，从新能源发电企业手中购买新能源发电产生的绿证；
二是自身配备新能源电厂，将新能源电厂所发电量在区块链上转换为绿证；
三是在电力交易系统中与独立的新能源电厂签订购电协议，并约定所购电量产生的绿证归属于买方，即在区块链中自动转移绿证归属。
在强制配额的需求之外，即使不受到配额要求，一些企业或个人也会为履行社会责任自愿认购绿证，因此区块链上的绿证交易市场也向可再生能源配额制以外的社会主体开放。
绿证模块的区块链功能可以同时满足上述交易方式的要求，同时通过区块链结构保证交易的透明、安全、公正和高效，减去人工审核成本，避免人为操作失误或人为干预，保证绿证模块的可靠性。
2)碳排放权模块：
对于传统能源发电设备发电量进行监测与记录，并在碳排放权区块链上换算为实际碳排放量，在已有排放额度中进行自动扣除。
流入碳排放权模块的有碳排放量配额和CCER两类。碳配额由政府分配的免费额度和拍卖额度共同组成，其中免费额度根据链上记录的历史碳排放量按一定规则(行业基准法或历史强度法)自动生成与分发；拍卖额度在区块链上进行报价拍卖，区块链保证整个额度分配过程公开透明。CCER则由核证的可再生能源与农林碳汇两类减排项目上链备案生成。
碳排放权模块依托的区块链技术能够实现企业减排量申报的自动审核，安全高效；也能够将额度分配规则及其依赖的历史排放数据在区块链上写入并定期自动执行，保证了额度分配过程的公开透明；在额度拍卖过程中，各参与方实时获取各节点发布的信息，有效减少了信息不完全带来的社会效益损失。
3)公证人模块：
设计可再生能源配额制的目的是推进可再生能源发展，而碳排放权的限定是为了减少二氧化碳排放，二者有目标重合之处；且碳排放权主要针对发电侧，而绿证数量是对中间商和用户侧的要求，故原则上可推动两个系统的交叉并行。从减排效果出发，绿证可在一定情况下经过公证人换算为碳交易系统中的碳排放额度减免量，实现跨链记录。
部分可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中CCER的标准，故目前存在绿证与CCER重复计算的情形。若要实现可再生能源配额制(绿证)与碳排放权的并轨，则需要将绿证区块链中的绿证核发信息同步至碳排放权区块链，对比其来源，扣除重复额度。
由绿证和碳排放权两个系统共同认可的若干独立节点共同充当公证人节点，这些节点同时参与绿证和碳排放权区块链的运作，并将绿证模块的审批信息实时同步至碳排放权模块，与碳排放权模块中的CCER额度申请信息相比对，若有重复申请绿证和碳排放权额度者，则在碳排放权交易模块予以扣除，避免重复计算。
同一参与主体(企业)若有需求将绿证额度与碳排放权额度之间进行转换，也在其中一个模块中提出申请，并通过公证人模块进行额度的转移，兑换比例依照政策规定而设置。公证人模块保证一个模块的额度扣除与另一个模块的额度增加同时进行，避免两模块信息不同步导致的遗失或冒领额度的事件发生。
公证人模块作为绿证和碳排放权作为两个相对独立的区块链间的中介，可以确保数据跨链传输过程中的安全性，进行有效的信息沟通，去除冗余申报情形，而两个区块链之间并不具有主从关系，可平行运作。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合方法，包括：
公证人模块将绿证模块中的绿证换算为碳排放额度减免量，输入到碳排放权模块中，在碳排放权模块中从已有碳排放额度中进行扣除；
如果可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中CCER的标准，则需要将绿证模块中的绿证核发信息同步至碳排放权模块，对比其来源，扣除重复额度。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，包括：绿证模块、碳排放权模块和公证人模块；
所述公证人模块，用于将绿证模块中的绿证换算为碳排放额度减免量，输入到碳排放权模块中，即将绿证余额数以预定的比例兑换为碳排放权余额；
如果可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中核证自愿减排量(CCER)的标准，则需要将绿证模块中的绿证核发信息同步至碳排放权模块，对比其来源，扣除重复额度。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，所述绿证模块，用于记录可再生能源上网电量，并根据每兆瓦时非水可再生能源等同于一个绿证，自动审批核发绿证；用于与电力交易平台进行交互，若购电用户与新能源供应商签订的协议为绿电-绿证打包合约，则自动将绿证转移至购电用户账户，作为购电用户的绿电消费凭证。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，所述碳排放权模块，用于对于传统能源发电设备发电量进行监测与记录，并换算为实际碳排放量，在已有碳排放额度中进行扣除；用于接收碳排放量配额和核证自愿减排量(CCER)。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，所述碳排放量配额由政府分配的免费额度和拍卖额度共同组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链公证人机制的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，所述免费额度根据链上记录的历史碳排放量按一定规则(行业基准法或历史强度法)自动生成与分发。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，所述拍卖额度在模块上进行报价拍卖。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合系统，其特征在于，所述CCER由核证的可再生能源(除去已申请绿证部分的扣除量)与农林碳汇两类减排项目上链备案生成。
8.一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合方法，其特征在于，包括：
公证人模块将绿证模块中的绿证换算为碳排放额度减免量，输入到碳排放权模块中，即将绿证余额数以规定的比例兑换为碳排放权余额；
如果可再生能源项目同时满足绿证核发和碳排放权中CCER的标准，则需要将绿证模块中的绿证核发信息同步至碳排放权模块，对比其来源，扣除重复额度。
9.根据权利要求1所述的一种基于区块链的碳排放权与绿证交易联合方法，其特征在于，所述绿证模块用于记录可再生能源上网电量，并根据每兆瓦时非水可再生能源等同于一个绿证，自动审批核发绿证；与电力交易平台进行交互，若购电用户与新能源供应商签订的协议为绿电-绿证打包合约，则自动将绿证转移至购电用户账户，作为购电用户的绿电消费凭证。
10.根据权利要求1所述的一种基于区块链公证人机制的碳排放权与绿证交易联合方法，其特征在于，所述碳排放权模块用于对于传统能源发电设备发电量进行监测与记录，并换算为实际碳排放量，在已有碳排放额度中进行扣除；接收碳排放量配额和核证自愿减排量(CCER)。
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