基于区块链的碳核算如何在2025年转变气候行动：市场增长、技术及未来展望的深度分析
- 执行摘要：区块链在碳核算中的角色
- 市场规模和2025–2030年增长预测
- 推动碳追踪的关键区块链技术
- 主要行业参与者及生态系统概述
- 监管驱动因素和全球政策环境
- 与碳市场及抵消平台的整合
- 案例研究：真实世界的部署及影响
- 挑战：可扩展性、互操作性和数据完整性
- 未来展望：创新和新兴用例
- 结论：对利益相关者的战略建议
- 资料来源和参考文献
执行摘要：区块链在碳核算中的角色
区块链技术迅速成为碳核算中一种变革性力量，提供前所未有的透明度、可追溯性和对排放数据的信任。到2025年，全球对脱碳和监管合规的推动加速了基于区块链的解决方案的采用，以跟踪、验证和报告复杂供应链中的温室气体（GHG）排放。传统的碳核算方法常常受到数据碎片化、手动流程和有限审计能力的困扰，导致低效和潜在的不准确性。区块链的去中心化和不可篡改的账本解决了这些挑战，实现了实时、不可篡改的碳数据记录，从而促进了更可靠和标准化的报告。
一些领先的组织正在引领区块链与碳核算的整合。IBM开发了基于区块链的自动收集和验证排放数据的平台，使公司能够与利益相关者和监管者无缝共享碳足迹。Shell正在试点基于区块链的系统来跟踪碳信用并确保抵消项目的完整性，而西门子则利用区块链提高工业脱碳计划的透明度。这些努力得到了行业联盟的支持，例如IOTA基金会，它与企业合作创建用于数字碳追踪的开源协议。
这一势头还得益于不断发展的监管框架。欧盟的企业可持续发展报告指令（CSRD）自2024年起生效，北美和亚洲的类似指令也在推动公司采用稳健、可审计的碳核算系统。区块链提供排放数据的单一真实来源的能力日益被视为合规和投资者信任的关键推动因素。
展望未来，预计未来几年将见证基于区块链的碳核算平台的显著扩展。不同区块链与传统系统之间的互操作性是关键焦点，正在进行标准化数据格式和验证协议的倡议。预期物联网（IoT）传感器和人工智能的整合将进一步自动化数据捕捉和验证，减少人为错误和运营成本。随着越来越多的组织承诺实现净零目标，区块链在确保碳核算的可靠性和效率方面的角色将变得更加核心，定位为全球向低碳经济转型的基础技术。
市场规模和2025–2030年增长预测
基于区块链的碳核算市场在2025年到2030年之间有望显著扩大，推动因素包括日益增长的监管压力、企业可持续发展承诺及对透明、不可篡改排放数据的需求。到2025年，该行业正从试点项目转向更广泛的商业采用，多个关键参与者和联盟正在为数字测量、报告和验证 (dMRV) 碳排放建立基础设施。
主要的能源和科技公司正在积极开发和部署基于区块链的碳追踪解决方案。Shell已经投资于基于区块链的平台，以增强碳信用的可追溯性，支持其净零目标。同样，IBM推出了区块链增强的环保解决方案，包括IBM环保智能套件，该套件集成了区块链以确保排放数据的完整性。微软也在其基于云的可持续性工具中利用区块链，旨在为企业客户提供可审计的碳核算。
行业联盟和合作正加速标准化和互操作性。能源网络基金会是一家著名的非营利组织，正在开发面向能源部门的开源区块链平台，重点是可验证的可再生能源证书和碳追踪。IOTA基金会正在与工业伙伴合作，试点分布式账本解决方案，用于供应链的排放核算，强调可扩展性和低交易成本。
到2025年，市场预计价值数亿美元，预测年均增长率（CAGR）超过40%，预计到2030年随着在能源、制造和物流等部门的采用加速。增长的基础是区块链与物联网传感器和人工智能的日益整合，以实现实时、自动化的排放数据收集和验证。欧盟的企业可持续发展报告指令（CSRD）及北美和亚太地区的类似规定预计将进一步推动对稳健、可审计碳核算系统的需求。
- 关键增长区域包括欧洲、北美和部分亚太地区，这些地区的监管框架和自愿碳市场最为成熟。
- 新兴用例包括代币化的碳信用、自动化的抵消验证及跨境排放追踪。
- 在互操作性、数据隐私和区块链网络的环境足迹等方面仍然存在挑战，但正在进行的创新——例如采用节能的共识机制——旨在解决这些问题。
展望未来，基于区块链的碳核算市场预计将成为全球脱碳努力的重要推动者，提供实现可信气候行动和可持续金融所需的透明度和信任。
推动碳追踪的关键区块链技术
基于区块链的碳核算正迅速演变为透明、可验证、不可篡改的温室气体（GHG）排放和碳信用追踪的基础技术。到2025年，多个关键的区块链技术和平台正推动这一转变，重点是互操作性、可扩展性和与现实数据源的整合。
在这一领域，最突出的区块链协议之一是Polygon Technology，它为去中心化应用程序提供可扩展和节能的基础设施。Polygon网络被多个碳核算项目利用，以代币化碳信用并确保其在整个生命周期中的可追溯性。例如，Polygon区块链支持KlimaDAO的操作，KlimaDAO是一个去中心化的自治组织，促进代币化碳信用的创建、交易和退役。
另一个重要参与者是Hedera，其公共分布式账本旨在实现高吞吐量和低能源消耗。Hedera的共识服务正在被DOVU和国际排放交易协会（IETA）等组织用来记录碳抵消交易并提供可审计的实时排放数据。该平台的治理模型，包含多个全球企业，为其碳追踪计划增添了可信性和稳定性。
能源网络基金会也是这一领域的前沿，提供专为能源部门设计的Energy Web Chain。这个区块链支持可再生能源证书和碳信用的发行与追踪，使公用事业和企业能够证明其可持续发展目标的合规性。能源网络的生态系统包括与公用事业、网格运营商和技术提供商的合作，促进与现有能源基础设施的整合。
互操作性正成为一个日益关注的焦点，像Hyperledger（由Linux基金会主办的开放源代码合作项目）使企业碳核算的私有和许可区块链解决方案成为可能。Hyperledger Fabric和Hyperledger Besu正被企业及监管者的联盟采用，以安全地共享排放数据的同时保持机密性。
展望未来，预计在监管要求收紧和可验证的ESG数据需求增长的背景下，基于区块链的碳核算的采用将进一步增加。与IoT传感器和卫星数据的整合预计将进一步提高排放追踪的准确性和自动化。随着数字碳资产标准的成熟，区块链平台可能成为全球碳市场的支柱，支持合规和自愿抵消倡议。
主要行业参与者及生态系统概述
基于区块链的碳核算行业正在迅速演变，2025年未来形成一个日益增长的技术提供者、标准组织和行业联盟的生态系统。这个生态系统的特点在于建立技术公司、创新初创企业和主要行业参与者之间的协作，以增强碳排放数据的透明度、可追溯性和信任。
最突出的参与者之一是IBM，该公司利用其企业级区块链平台来支持跨国公司和供应链的碳追踪和抵消验证。IBM的区块链解决方案与物联网（IoT）传感器和人工智能分析集成，实现实时排放监测和自动报告。另一个关键参与者，Shell，已投资于基于区块链的平台以跟踪碳信用并促进经过验证的抵消的点对点交易，力求简化其全球业务的脱碳过程。
初创公司也在推动创新。KlimaDAO运营着一个去中心化的自治组织，在公共区块链上代币化碳信用，使个人和组织均可获取和交易。类似地，Toucan开发了基础设施，将传统碳信用引入区块链网络，增加了自愿碳市场的流动性和透明度。这些平台共计代币化了数百万个碳信用，链上数据和智能合约确保了来源的可靠性并减少了重复计数的风险。
行业联盟和标准机构在统一方法方面发挥着关键作用。IOTA基金会与政府和企业合作，开发用于数字测量、报告和验证（dMRV）碳排放的开源协议。他们对互操作性和数据完整性的关注正在帮助设定该行业的技术标准。与此同时，万维网联盟（W3C）正在研究去中心化标识符和可验证凭证，为数字碳会计系统的信任提供基础。
展望未来，该行业预计将与监管框架有更深入的整合，随着政府和行业团体推动标准化、可审计的碳数据。欧盟对数字产品护照的推动和排放交易系统的扩展预计将加速基于区块链解决方案的采用。随着互操作性和可扩展性的提高，生态系统可能会集中在少数强大的平台周围，既有成熟的技术领导者也有灵活的初创企业持续参与其中。
监管驱动因素和全球政策环境
碳核算的监管环境正在迅速演变，对排放数据的透明度、可追溯性和可验证性的重视日益增加。到2025年，全球政策倡议和监管框架正在推动高级数字解决方案的采用，包括区块链，以应对碳核算中的持久挑战，如重复计数、数据操纵和缺乏互操作性。
欧盟的企业可持续发展报告指令（CSRD）于2024年生效，要求超过50,000家企业提供全面的可持续性披露，包括详细的碳排放数据。这一监管推动加速了对稳健、可审计且不可篡改的数据系统的需求。区块链的不可篡改账本和去中心化架构日益被视为满足这些需求的工具，使得能够实时验证和安全共享排放数据。
与此同时，由IFRS基金会成立的国际可持续性标准委员会（ISSB）正在推出气候相关披露的全球基准标准。这些标准预计将于2025年及以后被广泛采用，进一步统一报告要求并激励使用互操作的数字基础设施。基于区块链的平台正在试点和部署，以促进合规、自动报告并增强利益相关者之间的信任。
一些行业联盟和技术提供者在这一转型的前沿。IBM开发了基于区块链的碳追踪解决方案，与能源和供应链领域的合作伙伴协作，以创建透明、可审计的排放和抵消记录。Shell正试点基于区块链的碳信用注册，旨在提高志愿碳市场的完整性和可追溯性。同时，能源网络作为全球非营利组织，正在与公用事业和网格运营商合作，实现对可再生能源证书和碳强度数据的细粒度、实时跟踪。
展望未来，监管动能预计将加剧。美国证券交易委员会（SEC）正在完善将要求上市公司披露第1、2类以及在某些情况下第3类排放的规则，这可能刺激进一步投资于基于区块链的碳核算工具。在亚洲，新加坡和日本等国家正在探索监管沙盒和试点项目，以测试区块链在排放报告和碳市场基础设施中的作用。
到2025年及本十年后期，监管要求与技术创新的趋同将使区块链成为全球碳核算的基础元素，支持可信的气候行动和新的跨境合作形式。
与碳市场及抵消平台的整合
到2025年，基于区块链的碳核算与碳市场和抵消平台的整合正在加速，推动因素是对环境声明的更大透明度、可追溯性和信任的需求。区块链技术使得碳排放数据和碳信用生命周期的不可篡改记录成为可能，解决了长期以来困扰自愿和合规碳市场的重复计数和欺诈问题。
多个主要倡议和平台在这一整合中走在前列。Verra，作为全球领先的碳信用标准之一，已开始试点基于区块链的注册，提升其验证碳单位（VCUs）的可追溯性。通过代币化碳信用，Verra旨在促进在多个平台之间的无缝交易和退役，同时确保每个信用都是独一无二的，不可被重复计算。
同样，Gold Standard正在与技术合作伙伴合作，数字化其碳信用的发行和追踪流程。该组织正在探索基于区块链的解决方案，以提供项目表现和信用状态的实时可视化，预计将简化与自愿和合规碳市场的整合。
在技术提供者方面，IBM已开发出基于区块链的碳核算和信用管理解决方案，使企业能够追踪排放减排和抵消购买，同时保持可审计和不可篡改的记录。这些解决方案正在被寻求实现净零承诺并展示遵循新兴监管框架的跨国公司所采用。
去中心化平台如KlimaDAO和Toucan协议在2025年也发挥了重要作用。这些平台代币化碳信用并在公共区块链上促进其交易，为更广泛的参与者增加了流动性和可获取性。例如，KlimaDAO已与多个碳注册和交易所整合，使用户能够透明且可验证地在链上退役信用。
展望未来，基于区块链的碳核算在碳市场的前景令人期待。监管机构和行业团体越来越认可区块链在确保碳信用完整性方面的价值。国际排放交易协会（IETA）正在积极与技术提供者合作，开发数字碳资产的标准，这可能为更广泛的采用和市场之间的互操作铺平道路。
到2025年及之后，区块链技术与碳市场和抵消平台的融合预计将推动更高的透明度标准，降低交易成本，并促进市场参与者之间更大的信任。这一整合预计将支持全球碳市场的规模，有助于实现《巴黎协定》下的气候目标。
案例研究：真实世界的部署及影响
基于区块链的碳核算已迅速从试点项目转变为真实世界的部署，2025年标志着规模化和影响的关键年。几项高调的倡议现在证明了分布式账本技术（DLT）如何增强碳市场和排放报告的透明度、可追溯性和信任。
最突出的例子之一是IBM环境智能套件，它集成了区块链以跟踪供应链中的碳排放。通过利用区块链，IBM使公司能够不可篡改地记录排放数据，促进第三方验证和监管合规。在2024年，IBM与主要物流和制造公司扩大了合作伙伴关系，实现近实时的排放跟踪和自动报告，预计在2025年成为标准。
另一个重要的部署是Shell，该公司试点基于区块链的碳信用平台以支持其净零目标。Shell与能源网络基金会的合作利用区块链注册、验证和退役碳信用，确保不会重复计算或错误申报。在2025年，Shell计划扩大这一系统，整合更多供应商和客户，旨在简化范围3排放核算并支持自愿碳市场。
在自愿碳市场中，领先的标准组织Verra已经开始在其验证碳标准（VCS）注册中集成区块链。这一举措允许对信用发行、转让和退役进行透明跟踪，减少管理开销，提高市场信心。Verra的区块链整合预计将在未来几年为其他注册提供先例。
在技术提供者方面，能源网络为碳核算开发了开源区块链解决方案，重点关注能源部门。他们的平台使公用事业和企业能够跟踪可再生能源产生和相关的碳减排，几家欧洲公用事业公司预计将在2024-2025年采用该系统，以满足新的监管要求。
展望未来，基于区块链的碳核算前景强劲。监管驱动因素，如欧盟企业可持续性报告指令（CSRD），正在推动更细粒度和可审计的排放数据，而区块链具备提供这些数据的能力。随着互操作性标准的成熟，越来越多的组织参与联盟，区块链在碳核算中的角色预计会扩展，支持合规和自愿气候行动的大规模进行。
挑战：可扩展性、互操作性和数据完整性
基于区块链的碳核算在组织和政府寻求透明、不可篡改的温室气体排放和碳信用追踪系统时得到了显著关注。然而，随着2025年的到来，行业面临着在可扩展性、互操作性和数据完整性方面持久的挑战，这可能限制其变革潜力。
可扩展性仍然是主要关注点。公共区块链（如早期的碳信用平台所使用的区块链）通常在交易吞吐量和高能耗方面面临困难。随着碳核算交易数量的增加——受到监管要求和自愿市场的推动——网络面临拥堵和成本增加的风险。例如，IBM试点的基于区块链的碳追踪解决方案适用于供应链，但即使是这些企业级系统也需解决近实时处理数百万个排放数据点的挑战。正在探索的新兴二层解决方案和许可区块链旨在改善可扩展性，但尚未实现广泛、无缝的扩展。
互操作性是另一个关键障碍。碳核算生态系统是碎片化的，存在多种标准、注册和区块链协议。这种碎片化妨碍了碳信用和排放数据在平台之间的无缝交换。像能源网络这样的组织正在开发开放源代码协议和数字基础设施，以实现不同区块链和传统系统之间的互操作性。然而，缺乏被普遍接受的数据模式和API仍然继续拖慢进展。在2025年，行业联盟和标准机构正在加大努力，统一数据格式和认证流程，但一个完全互操作的全球系统仍在推进中。
数据完整性是基于区块链的碳核算可信度的基础。尽管区块链提供不可篡改性，但排放数据的准确性依赖于链外数据源的可靠性和数据输入过程的完整性。像Verra和Gold Standard这样的项目正在整合数字监测、报告和验证（MRV）工具，以自动化和标准化数据收集。然而，在数字基础设施或监管监督有限的地区，仍然存在录入不准确或虚假数据的风险。该行业正越来越多地转向物联网传感器、卫星图像和基于人工智能的验证来提升数据质量，但这些技术尚未普遍部署或获得信任。
展望未来，克服这些挑战需要技术提供者、标准组织和监管机构之间的协调行动。未来几年可能会看到对可扩展区块链架构的投资增加、互操作性框架的出现以及高级数字MRV工具的采用。在这些领域取得成功对于基于区块链的碳核算兑现其提供可信、高效及全球排放跟踪的承诺至关重要。
未来展望：创新和新兴用例
基于区块链的碳核算在2025年和未来几年有望显著演变，推动因素是对透明、可验证及互操作气候数据的迫切需求。随着监管框架的收紧和企业可持续发展承诺的加剧，区块链提供不可篡改记录和实时可追溯的能力日益被视为实现可信碳核算和交易的关键推动因素。
几个主要倡议正在塑造这一格局。IBM继续扩大其基于区块链的环保解决方案，包括其环境智能套件，集成区块链以跟踪供应链中的碳排放和抵消。Shell正在试点区块链平台，以认证碳信用和可再生能源证书的来源，旨在减少重复计数和欺诈。同时，能源网络基金会正在与公用事业和网格运营商合作，代币化可再生能源和碳数据，实现合规和自愿市场的自动可审计报告。
一个关键的创新是为数字碳资产出现互操作标准。IOTA基金会正与行业合作伙伴合作，开发碳数据交换的开放协议，便于注册、公司报告系统和交易平台之间的无缝整合。这预计将通过减少碎片化和提高对数字碳市场的信任来加速基于区块链的碳核算的采用。
在用例方面，区块链正被用于支持细粒度、产品级的碳追踪。例如，IBM和Shell正在探索区块链解决方案，使公司能够追踪单个产品从原材料提取到生命周期结束的碳足迹，同时支持合规和消费者透明度。在自愿碳市场，像能源网络基金会这样的平台正在实现代币化碳信用的点对点交易，为去中心化气候行动开辟新的途径。
展望未来，区块链与人工智能和物联网等新兴技术的融合预计将进一步提高碳核算的准确性和自动化。物联网传感器的实时排放数据可以不可篡改地记录在区块链网络上，而人工智能算法可以规模化地分析和验证这些数据。随着这些创新的成熟，基于区块链的碳核算有望成为全球气候行动的基础层，支持透明、可信和高效的碳市场。
结论：对利益相关者的战略建议
随着基于区块链的碳核算在2025年的成熟，价值链上的利益相关者——企业、监管者、技术提供者和标准制定机构——面临着机遇与挑战。以下战略建议旨在帮助这些群体最大限度地利用区块链的好处，同时降低风险并确保与不断发展的全球标准保持一致。
- 优先考虑互操作性和开放标准：利益相关者应倡导和采用与新兴全球碳核算标准相一致的可互操作区块链解决方案。这将促进平台之间的数据交换和验证，减少碎片化。IBM和Shell等组织正在合作开发开源区块链用于碳追踪，为行业内的合作设立先例。
- 参与监管发展：随着数字碳市场和报告的监管框架迅速演变，企业必须主动与政策制定者和标准制定者接触。参与世界经济论坛和IOTA基金会等机构主导的倡议有助于塑造切实可行的未来监管，并确保在新规则出现时合规。
- 投资于数据质量和验证：区块链在碳核算中的价值依赖于输入数据的完整性。利益相关者应投资于稳健的数据收集、第三方验证，并与物联网和卫星监测整合。像Verra和Gold Standard等公司正在越来越多地整合区块链，以提高碳信用发行和追踪的透明度和信任。
- 促进生态系统合作：基于区块链的碳核算的有效性随网络效应而增强。企业、技术提供者和非政府组织应组成联盟和公私合作伙伴关系，促进采用，分享最佳实践，并集中资源进行基础设施开发。能源网络基金会就是这种方法的典范，将公用事业、网格运营商和技术公司汇聚在一起，以标准化数字碳追踪。
- 为市场整合做好准备：随着代币化碳信用和数字MRV（测量、报告、验证）系统获得关注，利益相关者应为与自愿和合规碳市场的整合做好准备。早期的采纳和试点项目——如Shell和IBM的项目——可以提供宝贵的经验，并使组织在数字碳市场规模化时能够发挥领导作用。
总之，基于区块链的碳核算有望成为气候行动战略的基础要素。通过优先考虑互操作性、监管参与、数据完整性、合作和市场准备，利益相关者可以充分发挥区块链的潜力，在未来几年推动全球碳市场的透明性、效率和信任。
资料来源和参考文献
