基于區塊鏈的開放式創新助力碳中和發展

陳鈺什

實現碳達峰、碳中和，是我國在實現社會主義生態文明建設理念下，統籌國內國際大局，構建雙循環體系作出的重大戰略決策。習近平總書記強調：“實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。”

這場經濟社會系統性變革，涉及到從傳統的產學研的三螺旋合作范式轉換到四螺旋發展的開放式創新范式（見圖1）。與傳統的三螺旋模型相比，四螺旋模型納入了“社會”這一要素。碳中和的實現離不開每個人的減排效益貢獻，通過引入社會全員參與的機制，可以打破原有創新的邊界，實現開放式創新，從而使得知識和思想在組織內部和外部自由流動。

碳中和的實現涉及到全產業鏈的轉型，能夠實現跨界知識流動的開放式的創新模式將成為實現碳中和的核心理念。

區塊鏈作為實現開放式創新的工具

以分布式賬本技術（DLT）為代表的技術標志著ICT領域朝著Web3.0即價值互聯網的演變。價值互聯網將帶來的巨大革新就是支持具有眾包屬性的數據共享流通，這也成為打破各個要素邊界實現協作經濟的基礎。

作為一種特定類型的DLT，區塊鏈涉及通過加密哈希鏈接帶有時間戳的交易塊。區塊鏈呈現了一種分布式的架構體系，可在包容性、安全性、隱私性、溯源性、完整性、透明性和身份驗證等方面提供技術支持。

區塊鏈提供了實現開放式創新的技術基礎。通過多方參與、共同決策的方法，可以將具有跨學科、跨行業的利益相關者結合起來，共同參與商業模式的設計和管理。

我認為區塊鏈是一種開放性范式的演進，是在特殊的時代背景下被選擇的技術集合。區塊鏈是一個在有科學支持的技術體系中不斷發展的概念。區塊鏈具有特殊的技術彈性，包括內在的技術彈性和外在的技術彈性。內在的技術彈性表現為在區塊鏈演化過程中更多的技術組合加入其中，從脫胎于比特幣的分布式賬本到以太坊所形成圖靈完備的智能合約和預言機，再到現在的隱私計算、零知識證明、分布式存儲、非同質化通證（NFT）等。外在的技術彈性表現為區塊鏈與其他信息通信技術協同演化，如人工智能、物聯網、云計算、數字孿生、元宇宙等技術。通過與其他技術的再組合，區塊鏈擴大了其應用的范圍。同時區塊鏈也融合了數學、信息技術、經濟機制設計、社會組織治理等學科的內容，如分布式自治組織（DAO）、去中心化科學（DeSci）以及追求通過技術手段創造可再生經濟機制的可再生金融（ReFi）。我們現在所認識的區塊鏈僅僅是在現在的歷史階段和知識水平所理解的技術組合，科學的基礎演變將會深刻改變區塊鏈未來的形態。

可以預測的是，通過區塊鏈技術實現開放式創新需要滿足四個預設條件。

有效的知識產權（IP）保護體系。一個有效的IP保護體系包括負責任的開源許可、對想法和聲明過程鏈上的確認以及在知識產權注冊、記錄保存、許可和保密協議等方面法律效力。如今有的地方已經建立起互聯網法院的區塊鏈節點，項目可以直接與司法體系進行鏈上對接和信息確認。

通過智能合約協調的利益相關者之間的協作流程。可以使用智能合約在利益相關者之間共享內容。比如在綠債認證的流程中各個利益相關方可以上傳可證明項目綠色屬性的材料，利益相關方都認可彼此材料的正確性和真實性，綠色債券就可以自動認證執行。智能合約可以處理任何IP披露或LP創建的時間戳問題，在發生未經授權的IP使用、IP侵權和披露時能自動采取糾正措施，充當已簽署的保密協議。此外，通過區塊鏈和智能合約可以建立各方認同的獎勵機制，激勵更多的人參與項目；也可以提前對項目的勞動和利潤做相應比例的分配，在條件達成時可以自動執行，這也將成為技術支持零工經濟的基礎。

開放數據。開放數據意味著政府數據、公司數據和個人數據等具有高度隱私和需要數據保護的利益相關者都可以合理、合法地使用數據。

監管合規。我國現在大力倡導政務體系上鏈的系統改革，這將支持新的開放治理模型。當需要向監管機構報告項目時，政府的后臺流程可以直接生成所需數據的結果確認，避免了傳統流程繁瑣且效率低下的問題。

區塊鏈助力碳中和的模式

在碳中和背景下區塊鏈能起到什么樣的作用呢？我們將從縱向的商業模式和橫向的產業應用來分析。通過聚類分析的方式，我們分析了全球119家將區塊鏈應用于碳中和的企業所采用的商業模式，并將這些企業劃歸為四個集群。總體而言，大多數企業專注于企業對企業的模式（B2B），通過應用程序編程接口（API），調取更多的信息創造經濟價值。

區塊鏈的應用高度依賴其他技術，例如人工智能、智能電網、云計算、分布式能源（DER）和物聯網（IoT）技術。雖然區塊鏈被認為是一種去中心化的技術，但根據福布斯公布的前50家區塊鏈公司的官網和其他公開信息，各大公司在區塊鏈領域使用的仍然是集中式管理結構模型。由于區塊鏈技術的特點，企業通常通過渠道合作或投資合作來擴大其技術網絡。從全球來看，區塊鏈公司的典型營收模式是代幣銷售、訂閱服務和會員模式。

模式一：以區塊鏈整合業務

第一種模式是將區塊鏈解決方案集成到現有業務中。例如，公用事業公司利用區塊鏈來增強公司能源數據的互操作性，金融服務提供商采用區塊鏈來提高生態系統中利益相關者的數據透明度。在綠色電力溯源的過程中，通過區塊鏈增加了信息的維度，從而解決了在物理層面無法精確識別多少電力產生源于可再生能源的問題。該模式下的企業集群主要關注業務對業務（B2B）模型，并通過API對接傳遞業務價值。很大程度上，區塊鏈在該集群中扮演了整合內部資源的作用。因此，收入模式與傳統的商業模式并沒有差別，只是將區塊鏈的一些功能添加到公司現有的服務中。這種商業模式并沒有采用開放式創新的理念。

模式二：發行具有價值創造和價值轉移的代幣

采取這一模式的通常是初創公司，主要專注于企業對客戶（B2C）業務。初創公司通過區塊鏈發行具有價值創造和價值轉移的代幣，來激勵客戶參與他們的網絡。這些公司通常會創建一個以錢包（wallet）作為端口的去中心化應用程序，以通證的發行和流通來激勵客戶參與他們的網絡。它可以解釋為加密貨幣的用例，激勵C端的消費者參與，進而整合價值鏈和削減第三方參與來降低交易成本。采用這一模式的企業集群主要基于海外區塊鏈的眾籌平臺提供替代金融基礎設施來接收貨幣價值，并且通常通過去中心化平臺進行運營。

在這個商業模式中，投資伙伴關系是關鍵合作伙伴網絡。采用這一模式的公司通常通過出售其代幣來獲得收入并維持整個生態流轉。法國ENGIE集團旗下ENGIE Energy Access正在與能源網絡基金會（Energy Web Foundation）合作，意在使用去中心化金融（DeFi）為非洲的太陽能裝置提供眾籌貸款。2019年，撒哈拉以南非洲地區有5.78億人無法用上電，占全球缺電人口的75%。ENGIE Energy Access是非洲最大的現收現付（Pay-As-You-Go）太陽能和微型電網解決方案提供商之一。ENGIE Energy Access與能源網絡基金會正在開發一個項目，使微型投資者能夠使用加密貨幣為太陽能初期安裝提供資金，而這些投資者則可以通過押注的資金獲得固定百分比的回報。這種模式具備開放式創新的特性，但是也存在詐騙的可能，2017年成立的不少以加密貨幣作為融資模式的明星項目因此而破產。

值得一提的是，不光是初創公司在探索這個模式的應用場景，一些大型的金融機構甚至國家主權數字貨幣（CBDC）也采用這一商業模式希望增加更多的利益相關方進行開放式創新。國際清算銀行創新中心和香港金融管理局（HKMA）成功開發了兩個原型數字平臺，通過下載錢包，投資者可以將任何金額投資于政府債券，尤其是綠色債券。在債券的整個生命周期內，投資者不僅可以看到應計利息，還可以實時跟蹤項目產生的環境效益或是與投資相關的二氧化碳排放量。在合規框架下，這種商業模式具備承載開放式創新的可能。

模式三：以區塊鏈作為技術解決方案

采用這一模式的企業集群中既有大公司中專門研究區塊鏈技術的部門，也有提供區塊鏈解決方案的初創公司。他們擁有B2B和B2C業務線，通過APP、API、提供硬件解決方案等不同渠道或方式傳遞業務價值。內部結構是混合結構，配備了不同的角色以不同的方式來連接合作伙伴，如渠道合作、投資合作和供應商合作等。

在美國，初創公司LO3 Energy已經與西門子合作實施了著名的“布魯克林微電網”試點項目。該項目旨在為可再生能源創建當地社區市場，以測試消費者在當地交易過剩能源時的偏好。在這個項目下，布魯克林的一個社區可以直接使用基于LO3的硬件設施所搭建的點對點交易平臺進行電力交易。借助該平臺，產消者（prosumer）除了能夠將多余的能量回饋給電網外，還可以選擇銷售他們的產品。這種模式下，傳統的消費者因為區塊鏈的賦能，以及其他分布式能源資產、儲能的支持，成為了產銷者。

相似的模式也出現在電動汽車的交互場景中。從車輛到電網和數字錢包的交互過程中（計量、漫游支付、結算），汽車成為移動儲能的載體，從而實現能源價值的轉移。

這種模式具有部分的開放式創新功能，具體實現以及實現的效果需要靠知識的流動和交互的成果來進行判斷。

模式四：以區塊鏈的形式結為聯盟

許多公司通過區塊鏈網絡組成聯盟。很多這樣的聯盟通常由行業主導者組成，他們通過提供標準化的共享數據庫以提高價值鏈參與者之間的互操作性。美國行業組織能源區塊鏈協會（Blockchain For Energy）是美國首個能源行業區塊鏈聯盟，現有成員包括雪佛龍、康菲公司和埃克森美孚等大型能源公司。最近，能源服務巨頭Worley公司加入了該組織，成為能源區塊鏈協會的第一個官方石油和天然氣行業供應商成員。

該模式下，有可能因數據流和信息的限制而進一步增強行業規則，也可能因為規則的推廣而納入更多的利益相關方。這里的利益相關方不完全是商業客戶，學校和政府等也能夠參與其中。但目前來看，這種模式下個人是很難參與的，公司更多地依賴于渠道伙伴關系和供應商伙伴關系，開放性創新的程度仍然有限。企業通常從聯盟的會員費中獲得收入。

區塊鏈的場景應用

從橫向來看，區塊鏈在低碳轉型方面主要有三大應用場景，一是對現有市場的革新和改造，二是可以提供開放性融資模式，三是提供資源價值化的循環經濟機制。

對現有市場的革新和改造

對現有市場的革新與改造，具有代表性的場景是電力交易和碳交易兩個市場。通過區塊鏈實現的具體改進可以表現在兩個方面。

首先，區塊鏈提高了市場的可追溯性。通過提供針對綠色電力和碳足跡相關的溯源能力和全生命周期管理工具，可以有效避免重復計算，進而拓寬市場邊界，實現開放式創新。例如，區塊鏈使市場參與者可以購買數字化的環境權益產品，包括國際可再生能源證書（I-REC）、國際自愿碳減排市場標準如Verra、Gold Standard（黃金標準）等。目前這些國際自愿減排市場標準也開始探索基于區塊鏈智能合約的方法學認證模式以及基于區塊鏈的數字化監測、報告、核查（MRV）手段。

第二，區塊鏈可以賦能分布式清結算。碳中和強調能源系統轉型的重要意義，其中一個主要趨勢就是分布式能源體系與分布式信息科技協同發展。電網運營商可以在傳統發電來源基礎上，利用工商業業主的光伏或儲能設備，以可靠、低成本、可擴展的方式實現需求側響應，進而平衡電網供需。一個代表場景就是電網與電動汽車交互（V2G）的場景，電動汽車的電池作為分布式資產參與到電力交易體系當中。區塊鏈與能源技術的結合是解決行業痛點的方式方法。比如，區塊鏈與虛擬電廠結合，可以一定程度上解決多主體之間的互信矛盾，提升清結算效率。隨著儲能成本的不斷降低，區塊鏈賦能的共享儲能模式對可再生能源消納有著重要意義。該模式可以有效解決傳統電力系統參與主體復雜以及利潤分配不清晰等問題。通過數據上鏈可以確保數據的真實性，提升清結算效率，使之更加智能化、可信化、便捷化。此外，制度與技術的配合對于區塊鏈能夠發揮多大作用至關重要。例如，國網區塊鏈平臺接入北京互聯網法院“天平鏈”核心節點，使得電力的存證數據具有法律效力，這無疑有效提升了電力市場的透明度和公信度。

提供開放性融資模式

透明性被認為是實現開放式創新的重要元素。通過時間戳、智能合約與多方驗證的技術手段，區塊鏈可以創造一個透明的資金流體系。根據《中國長期低碳發展戰略與轉型路徑研究》的測算，我國實現碳中和意味著能源系統需要在30年時間新增投資約138萬億元。如此數量的資金投入轉型需要明確兩個方面：第一，資金流是否真正流向了綠色行業；第二，資金流向綠色行業的項目產生的綠色效益到底是多少。

在實現碳中和的目標要求下，金融行業的標準也隨之發生改變。綠色金融的行業規范更多地從定性轉向了定量，實現這個轉變需要一套技術基礎和制度來明確轉型過程中數據的真實性。綠色項目在融資過程中應當充分利用好其綠色屬性背后的數據價值。將綠色項目涉及的商流、信息流、資金流、物流等數據在區塊鏈進行記錄，還可以引入政府和第三方等進行多方監督，形成新的征信體系。這使得資金從源頭到流轉都具備明確的可追蹤性，資金落實到綠色項目后同時要求上傳數據記錄其真實的綠色效益，綠色項目也可以獲得綠色溢價。因此，區塊鏈通過提供透明的融資模式，可以管理復雜的融資交易，整合多方利益相關者，拓寬融資渠道，在支持高質量綠色金融體系方面有著重要意義。

提供資源價值化的循環經濟機制

習總書記提出“綠水青山就是金山銀山”，完成生態資源價值化是實現碳中和不可或缺的一部分，然而生態資源產品目前存在價值核算體系不統一、指標體系不完善的情況。區塊鏈可以從根本上改變資源價值的評估方式，或許可以成為實現生態資源價值化的一種手段。

區塊鏈的開放式系統本質上是建立一個由數字支撐的經濟生態體系，通過塑造激勵機制，進而激勵個人參與價值創造和獲取的過程。這種開放式發展的思想對于完善循環經濟體系，從過去廢棄或被視為毫無價值的事物中找到經濟價值有著重要意義。例如汽車制造商正把目光投向電池行業，并在探索如何實現更好的電池生命周期管理。電動汽車（EV）制造商承認有必要對鋰離子電池進行更準確的狀態檢測，而不是直接將電池報廢處理，以便它們可以被重新用于回收金屬或作為儲能設備梯次利用。這同樣適用于為智能手機等便攜式電子產品提供動力的鋰離子電池。Everledger希望幫助客戶和合作伙伴完善其產品的可追溯性，并最大化捕捉便攜式電子產品和電動車電池等產品的生命周期價值。Everledger與福特汽車公司合作，通過將區塊鏈技術與人工智能、物聯網和納米技術相結合，將電動汽車電池生命周期中的利益相關者聯系起來，以確保在報廢時進行優化管理和負責任的回收。值得一提的是，該解決方案通過了ISO27001認證，證明了對信息安全和數據保護的最高信任，這也是數字制度與現實制度的有機結合。

碳中和目標的提出意味著我們要對未來低碳轉型需要的基礎設施和交互方式進行有遠見的重估。就像開放式創新所強調的包容性與透明性，我們可以利用以區塊鏈為代表的新興技術，重新理解碳中和所需要的產業規劃、技術采購、項目融資、建設和運營等過程，鏈接產業、學校、政府與社會共識，以數字技術推動可持續發展。雖然自2017年以來區塊鏈并未突破產品落地上的困難，但是我們可以清晰地看到，隨著雙碳目標的提出，區塊鏈在低碳產業應用的案例越來越多。區塊鏈在數字規則與原有行業規則之間的碰撞中，迎來了融合的奇點。在時代的大背景下，區塊鏈將作為實現開放式創新的工具，在碳中和背景下構建新的生產關系和商業模式。