AI如何赋能自愿型碳市场,这里有案例+建议

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2025-08-05 21:31 来自北京市

近日,非营利基金会未来投资倡议组织(FII)研究院与阿美科(Aramco)以及全球咨询公司Arthur D. Little(ADL)合作发布了题为《人工智能赋能碳市场:为自愿碳行业识别人工智能解决方案》的白皮书。

该白皮书分析了人工智能如何解决包括项目成本高、监管不一致以及对漂绿行为的担忧等常见挑战,探讨了AI如何提高自愿碳市场的透明度、准确性和运营效率,并为减少碳排放的组织提供可行的指导。以下是白皮书全文:

在减排语境下,企业正面临越来越大的温室气体(GHG)减排压力——而且必须快速行动。无论出于自愿还是政府强制,各行各业的组织纷纷承诺削减二氧化碳排放,全球近半数最大市值上市公司已设立自愿净零目标。为实现这一宏伟目标,碳信用正成为颇具吸引力的工具,但有一个前提:碳市场仍在演进,利益相关者的严格审视已揭露其存在“漂绿”、定价等诸多缺陷,必须加以克服。正是在此背景下,人工智能(AI)被寄予厚望,其有望提升碳信用的全面性、一致性与完整性,从而释放其减排潜力。若冲击得以实现,规模可观。彭博新能源财经(BloombergNEF)预测,若非联合国支持的“科学碳目标倡议”(SBTi)设限,高质量市场的碳抵消需求将从今天的1.64亿吨二氧化碳当量(CO₂e)增至2030年的13.7亿吨,并于2050年达峰59亿吨。推动这一增长的,是真实需求。Net Zero Tracker 2024研究显示,在福布斯2000强已设净零承诺的公司中,40%计划使用碳信用,或抵消难减排排放,或自愿加速实现目标。然而,达到这些目标绝非易事——通往净零之路尚无先例可循,碳市场充满不确定性。但对那些决心将碳信用纳入减排战略、并借力AI的企业而言,本白皮书将提供洞见与指引。

碳管理层次

在探讨AI作用之前,有必要先厘清碳信用之旅的结构与步骤。下图所示的“碳管理层次”为企业提供了从避免、减量到最终中和的清晰路径,以完成全面脱碳并达成排放目标。

1、避免(Prevent)

通过优化运营流程、改进物流体系及替换原材料来杜绝排放源

2减少( Reduce)

通过材料减量、能效提升及现有设备低碳化改造(如以高效电锅炉替代传统燃气锅炉)降低排放

3、内消(Inset)

在组织自身供应链体系内投资可持续实践实现碳减排

4、抵消(Offset)

通过企业直接价值链之外的碳抵消项目实现排放补偿(本报告将重点探讨)

对某些组织而言,仅执行第一步和第二步便已足够。但对另一些组织来说,仍需更进一步。实现净零排放是一项艰巨挑战,许多公司因多种原因难以履行承诺:产品与技术的供应可能受限,成本亦十分高昂——例如,可持续航空燃料的价格目前约为传统航空煤油的2.5倍。

此外,部分企业难以监测并管控其供应链活动;在消除残余排放时,又会遭遇技术、经济和监管等多重约束。监管不确定性及认证标准的缺失,特别是针对低排放或零排放产品的原产地证书,进一步加剧了复杂性,使消费者对这些产品持谨慎态度,从而延缓其推广。

这意味着,当企业已穷尽所有预防和减排手段后,必须考虑以下补充方案:

·作为减排技术空窗期的过渡方案

·自愿消历史活动产生的排放

·满足国家强制性减排要求

·补偿难以消除的顽固性排放

针对最后一点,越来越多的组织正采用碳内消(insets)和碳抵消(offsets)这两种信用形式来应对顽固性排放挑战,如上图所示。

不断演进的碳信用市场

对已经穷尽其他减排手段、决定使用碳信用的组织而言,市场买家分为两类:合规型与自愿型。

• 合规型:全球约70项碳定价机制已覆盖2024年全球排放的24%,例如碳税、欧盟碳排放交易体系(ETS)。日本、韩国、中国等体系允许在配额之外使用抵消/碳信用,但有额度限制。历史上欧盟ETS亦允许抵消,但2021–2030年第四阶段已不再接受。

• 自愿型:由私营部门驱动,用于进一步减排或补偿历史排放。微软、Frontier、NextGen、Meta等皆为典型买家。

微软:微软承诺到2050年清除自1975年公司成立以来所产生的全部历史排放量。2022年,其碳移除组合中超过85%为基于森林的碳信用项目。2023年,这家科技巨头宣布将在未来十年内购买270万吨碳信用,这些信用来自Ørsted的生物质燃烧电厂;所捕集的碳将被永久封存于北海海底。

Frontier:由Alphabet、Meta、Stripe、Shopify组成的联盟,与Charm Industrial达成5300万美元协议,2024–2030年间通过将农业废弃物转化为可地下储存的液态油,移除11.2万吨CO₂。

NextGen:由三菱商事与碳移除项目开发商 South Pole 合资成立的 NextGen,计划在 2025 年前购买超过 100 万吨碳信用,目前已购入 20 万吨。

理解碳管理选项

除了存在不同类型的碳信用买家之外,碳信用本身也有不同形式:“抵消”与“内消”。 当企业制定针对难以消除或历史排放的战略时,必须先弄清两者的区别。

• 抵消是指在别处实现减排,以补偿自身排放的二氧化碳或其他温室气体。例如,迪士尼购买了秘鲁的 REDD+ 项目碳抵消。REDD+ 代表“减少毁林和森林退化所致排放”。

• 内消:在价值链内实施减排。例如宜家为船舶改用可持续生物燃料,从而“内消”其海运排放。

专家估算,“内消”通常比 REDD+ 抵消更昂贵:海洋生物燃料约为 150 美元/吨 CO₂,而 REDD+ 抵消仅约 7 美元/吨 CO₂。由于内消发生在企业自身价值链内,有助于推动供应链向更可持续的未来转型,因此在利益相关方和消费者眼中可信度更高。不过,不同碳信用的质量仍存在显著差异,具体取决于所采用的技术或自然解决方案类型,以及项目带来的协同效益。

组织机遇

随着碳信用需求上升,企业应思考其战略意义。大体有四种路径:

1、购买信用,补充脱碳计划并实现目标

• 满足难以减排领域或行业的监管要求;

• 在真正的减排项目落地前,暂时降低当前碳足迹;

• 既定减排方案实施后,补偿仍残余的碳排放;

• 抵消自企业成立以来的历史排放。

2、利用碳信用为可持续活动融资

例如,某工业企业投资碳减排设备后,其实际捕集或封存的碳量若超过自身合规需求,可将多余的高质碳信用以优厚价格出售,用于部分回收设备总投资。

此外,企业还可享受美国《国内税收法典》第45Q条款“二氧化碳封存税收抵免”,根据活动类型获得每吨60–180美元不等的补贴。又如,设定再造林或新造林目标的企业,可把产生的碳信用用于共同融资。

3、出售信用,依托既有能力打造新收入流

如今,许多企业已具备开发碳信用的关键资产与能力:中等规模项目管理经验、土地与资源获取渠道、利益相关方管理及市场营销能力等。将这些能力变现,即可围绕碳信用创造新的收入来源。例如,油气公司Wintershall Dea与Equinor合作,已取得北海海底碳封存许可。

4、基于高质碳信用开发新产品和价值主张

不少企业已为零售客户提供各类抵消场景:差旅、酒店住宿或电商购物。能源公司也在推出“绿色燃气”(沼气与天然气混合)并叠加碳信用,以更高价格销售。

市场挑战

论是购买还是出售碳信用,企业都必须认识并克服市场中的多重挑战,从被指责“漂绿”、价格不透明,到法规不断变化,以及尚待完善的生态系统。以下为主要挑战概览:

质量、成本与预算超支:项目识别、开发、审批及执行过程复杂且耗时,尤其在碳信用仍是新兴话题的地区更为突出。例如,壳牌在近期更新的战略中已悄然删去其“每年1亿美元碳信用计划”的表述。

政策与生态仍在发育:碳信用市场已存在30余年,但相关政策和生态系统始终渐进式、碎片化地发展,日趋复杂与分散。马来西亚碳信用交易所的首次拍卖仅获有限关注,便凸显市场仍处于进化途中。随着这一进程持续,市场成熟度与参与度有望提升,预计到2030年全球自愿碳市场规模可达50亿至500亿美元。值得乐观的是,尽管迪拜COP28就碳交易规则未达共识,但相关讨论仍在推进,显示出各方坚定寻求解决方案的决心。

监管变化:各国各地区对“能否用碳信用达成减排目标”的规定不一,即便允许,合格碳信用的定义也随时可能调整。例如,EU ETS早期允许使用国际抵消信用,但2021–2030年的第四阶段已不再接受;欧盟还禁止使用基于碳抵消的“气候中和”宣传。

更广泛地看,碳信用市场缺乏统一法规。不过,补救措施已启动:自愿碳市场诚信委员会(ICVCM)最新发布的《核心碳原则》(CCP)聚焦供应端;自愿碳市场诚信倡议(VCMI)则针对需求端出台新指引。在此背景下,新的报告法规——尤其是欧盟《企业可持续报告指令》(CSRD)及国际可持续准则理事会(ISSB)的S1、S2披露准则——有望显著提升整体数据透明度。

国家气候目标:各国日益认识到本国自然资源在碳抵消市场中的价值,纷纷出台新规,一方面最大化相关收益,另一方面确保这些资源优先服务于自身的国家脱碳目标。例如,印度尼西亚已发布限制出口森林类碳信用的措施,其动因正是担心国内减排进度无法满足《国家自主贡献》(NDC)的要求。

定价不透明:目前,绝大多数碳信用交易仍通过场外(OTC)方式进行,潜在买家难以获得公允价格。不过,近期启动的 AirCarbon Exchange 和 Xpansiv CBL 等交易平台已开始提升市场流动性与价格透明度。

“漂绿”质疑:一些企业仅通过购买碳信用来营造“更可持续”的形象,却未改变实际行为或运营方式,这种做法引发市场质疑。SBTi 的最新报告指出,部分号称保护森林的项目反而出现大面积毁林;多家头部认证机构也因方法学薄弱、基准设定与量化不当而被指认可了毫无价值的抵消项目。这些发现连同其他担忧,正在削弱碳信用市场的诚信度并阻碍其发展。为扭转这一局面,需借助数字技术强化监测、报告与核查(MRV),并建立稳健的基准情景,以重建市场信心。此外,近期出现的独立评级机构通过量化碳信用实现效益的可能性,也将进一步提升透明度。。

人工智能的角色

应对碳信用多重挑战的解决方案多种多样,但AI在提升碳量化与价格透明度方面的作用日益清晰,进而提升整个行业完整性。具体而言,AI可在四大领域助力:

1. 碳量化

AI 可分析海量数据,评估潜在碳汇或碳移除项目的可行性。通过综合土壤类型、气候条件、植被状况及历史土地利用等因素,AI 算法能够识别出最适合开展碳农作或碳汇项目的区域,从而帮助项目开发方优先选择最有可能产生可验证减排量的项目。

行业案例:一家可持续农业解决方案提供商利用 AI 帮助农户采用固碳耕作方式,量化其减排效果,并在自家交易平台上出售经过验证的碳信用。

2. 透明度

AI 在提升市场透明度方面尤为关键,主要体现在两大环节:

1) 精确监测碳源与碳汇(天然碳储库);2) 项目基准线的建立与持续监控。

目前,碳信用项目的真实成效受到严格审视,“平均估算”已无法满足市场需求。因此,对碳源与碳汇的精准监测成为确保透明度的核心。AI 还能对项目进行稳健的基准比对与持续追踪——这是当前市场参与者因报告标准不一致而难以完成的任务。

实际案例:

•一家硅谷碳信用平台利用 AI 实时监控森林碳项目,提供准确的碳汇数据,为碳信用核证提供关键依据。

• 另一家提供身份验证与无密码登录服务的公司,将 AI 与区块链结合,确保碳信用交易的透明度与安全性,核验每一张碳信用的真伪。

此外,AI 还可通过遥感、数据处理及机器学习技术测算森林生物量,这对碳汇计算至关重要,可更准确地呈现二氧化碳减排效益,从而增强市场信任。

3. 诚信度

在透明之外,市场还必须确保诚信。AI 可用于识别碳信用交易中的异常模式,标记潜在欺诈行为,例如发现申报减排量与实际减排量不符的情况。

实际案例:

• 一家专注碳数据管理的公司使用 AI 自动收集并验证碳排放数据,其平台实时追踪排放情况,及时发现申报与实际排放之间的差异。通过 AI,该公司提升了碳数据的全面性、一致性与准确性,帮助企业做出明智决策,降低虚假申报风险。

• 另一家为自愿碳市场提供定价与数据服务的公司,也通过聚合数千个碳市场活动数据点来识别差异,提升碳信用评估的可靠性。通过提供项目详情和市场基准的洞察,帮助市场参与者发现潜在的欺诈交易。

4. 定价机制

定价是碳市场的关键环节。AI 可通过分析历史交易数据、经济指标和政策动态,为碳信用提供动态且准确的定价,帮助利益相关方做出更明智的决策。

实际案例:

• 某公司开发了一个平台,分析 16,800 多个全球碳项目的历史交易数据与市场状况,实时提供碳信用价格。该平台整合了项目位置、方法学、协同效益及对联合国可持续发展目标的贡献等多维度信息。

• 前述碳数据管理公司同样利用 AI 自动收集并验证碳排放数据,其平台实时追踪减排量,这对依据实际减排效果准确定价至关重要。

乐观展望

随着各国与企业加速脱碳、扭转气候变化趋势,对创新方案的需求日益增长,以应对二氧化碳排放带来的影响。在这一背景下,碳信用成为更广泛减排战略中的宝贵工具——但它们只是解决方案的一部分。来自消费者、公众和政府的审视已揭示市场存在缺陷,并对漂绿、透明度、定价等问题提出担忧。然而,如同任何新兴市场一样,碳信用领域不断演进,而人工智能正崭露头角,有望解决其中的关键痛点。

通过拥抱AI,并遵循“避免、减少、内消、抵消”四个步骤,各行各业的企业都能更全面、持续且精准地制定坚实的减排战略,并以碳信用加以强化。

尽管挑战已被充分记录,但前景依然光明:碳信用的需求持续上升,日益完善的法规将为市场注入严谨与结构,而AI则铺就了一条通往可靠、合乎道德且稳健的市场之路。要让这一光明前景成为现实,全价值链的利益相关者必须紧跟技术变革的步伐。

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