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基于多链架构的碳资产分类管理与清算隔离1

基于多链架构的碳资产分类管理与清算隔离

摘要

本报告系统性地研究了基于多链架构的碳资产分类管理与清算隔离体系，旨在解决

当前碳交易市场中存在的资产类别混杂、清算效率低下、风险隔离不足等核心问题。报

告首先分析了全球碳市场的发展现状与趋势，指出传统中心化架构在处理多元化碳资

产时的局限性。随后，报告构建了多链架构的理论框架，详细阐述了主链、侧链和专用

链的功能分工与协同机制。在技术实现层面，报告设计了分层分类的碳资产管理体系，

包括碳信用、碳配额、碳衍生品等不同类型资产的数字化表达与流转协议。特别针对清

算隔离问题，报告提出了基于零知识证明和跨链原子交换的解决方案，确保不同类型资

产清算过程中的安全性与独立性。通过仿真实验和案例分析，报告验证了该体系在提升

交易效率（预计提高40%以上）、降低清算风险（预计降低60%）方面的显著优势。最

后，报告从政策适配、技术标准、市场接受度等角度进行了全面的风险评估，并提出了

分阶段实施路径。本研究为构建高效、安全、可扩展的碳交易基础设施提供了理论依据

和技术参考，对我国实现”双碳”目标具有重要的实践意义。

引言与背景

全球碳市场发展现状

全球碳市场作为应对气候变化的重要市场机制，近年来呈现快速扩张态势。根据世

界银行《2023年碳定价状况与趋势报告》，全球已有68个国家级碳定价机制和35个区

域性碳市场，覆盖全球温室气体排放的23%。2022年全球碳市场交易额达到8500亿欧

元，较2021年增长17%，显示出强劲的市场活力。欧盟碳交易体系（EUETS）作为全

球规模最大的碳市场，2022年交易额占全球总量的87%，其成功经验为其他碳市场建

设提供了重要参考。与此同时，中国全国碳市场自2021年启动以来，已成为全球覆盖

排放量最大的碳市场，首个履约周期覆盖45亿吨二氧化碳排放量，累计成交额达76.6

亿元人民币。然而，与成熟市场相比，我国碳市场在流动性、价格发现机制、产品多样

性等方面仍存在较大差距，亟需通过技术创新提升市场运行效率。

碳资产管理的复杂性与挑战

碳资产作为一种特殊的环境权益商品，具有类型多样、来源分散、标准不一等特点。

从资产类别看，主要包括政府分配的碳配额（Allowances）、项目产生的碳信用（Credits）

以及在此基础上衍生的金融产品。不同类型碳资产在核证方法、有效期、交易规则等方

面存在显著差异，给统一管理带来挑战。例如，CDM项目产生的CER与国内CCER

在减排量计算方法、额外性论证等方面存在标准差异，难以直接互认。此外，碳资产的

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数字化程度普遍较低，约65%的交易仍依赖传统纸质凭证和人工核验，导致交易成本

高、效率低下。在清算环节，不同类型资产混合清算增加了操作风险，2022年某区域碳

市场曾因系统故障导致清算延迟，造成市场波动。这些问题反映出传统中心化架构在处

理多元化碳资产时的局限性，亟需探索新的技术解决方案。

区块链技术在碳交易中的应用前景

区块链技术凭借其去中心化、不可篡改、可追溯等特性，为碳资产管理提供了新的

技术路径。国际能源署（IEA）研究表明，区块链可将碳交易成本降低30%，交易时间缩

短50%。目前，全球已有20多个基于区块链的碳交易平台投入运营，如ClimateTrade、

AirCarbon等。我国也开展了积极探索，2021年工信部发布的《“十四五”工业绿色发展

规划》明确提出”推动区块链等技术在碳交易中的应用”。然而，现有区块链碳交易平台

多采用单一链架构，难以满足不同类型碳资产的差异化需求。例如，高价值的碳配额需

要高安全性的主链保障，而低频交易的碳信用则适合成本较低的侧链处理。多链架构通

过功能分工和协同机制，能够更好地平衡安全性、效率与成本，成为碳交易基础设施的

重要发展方向。本研究正是在这一背景下，探索构建基于多链架构的碳资产分类管理与

清算隔离体系，以提升碳市场的整体运行效能。

研究概述

研究目标与核心问题

本研究的核心目标是构建一个基于多链架构的碳资产分类管理与清算隔离系统，解

决当前碳交易市场中的三大核心问题：一是碳资产类型混杂导致的交易效率低下问题；

二是不同资产清算过程中的风险传导问题；三