TWM570494U - 碳權交易管理系統 - Google Patents

Abstract

本創作揭示一種碳權交易管理系統。該系統主要包含：至少一碳權供應端，提供一碳權；以及至少一碳權需求端，取得該至少一碳權供應端提供的該碳權；一獨立網路，該至少一碳權供應端與該至少一碳權需求端形成彼此之間相互網路連結，具有複數個節點的；其中，當在該至少一碳權供應端提出一碳權供應量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點，且該至少一碳權需求端提出一碳權需求量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點時，在該獨立網路的節點基於一區塊鏈模型形成一具有時序之智慧合約，並發送到該獨立網路的每一節點。本創作的系統可以實現碳權利憑證供應與碳權需求之間的平衡，並且可以立即向供應端和需求端提供實時碳權價格。

Description

碳權交易管理系統

本創作係有一種交易系統，更特別是有關於一種使用區塊鏈技術的碳權交易管理系統。

人類活動使大氣中溫室氣體含量增加，由於燃燒化石燃料及水蒸氣、二氧化碳、甲烷等產生排放的氣體，經紅外線輻射吸收留住能量，導致全球表面溫度升高，加劇溫室效應，造成全球暖化。為了解決此問題，聯合國制定了氣候變化框架公約，控制溫室氣體的排放量，防止地球的溫度上升，影響生態和環境。

碳交易是《京都議定書》為促進全球減少溫室氣體排放，採用市場機制，建立的以《聯合國氣候變化框架公約》(The United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)作為依據的溫室氣體排放權(減排量)交易。二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亞氮(N₂O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)為公約納入的6種要求減排的溫室氣體。溫室氣體交易往往以每噸二氧化碳當量(tCO₂e)為計量單位，統稱為「碳交易」。其交易市場稱為「碳交易市場」(Carbon Market)。

碳交易被區分為兩種型態：第一種是配額型交易(Allowance-based transactions)：指總量管制下所產生的排減單位的交易，如歐盟的歐盟排放權交易制的「歐盟排放配額」(European Union Allowances，EUAs)交易，主要是被《京都議定書》排減的國家之間超額排減量的交易， 通常是現貨交易。第二種是項目型交易(Project-based transactions)：指因進行減排項目所產生的減排單位的交易，如清潔發展機制下的「排放減量權證」、聯合履行機制下的「排放減量單位」，主要是透過國與國合作的排減計畫產生的減排量交易，通常以期貨方式預先買賣。然而，在實際運作方面，一些已開發國家是否真正達到節能減碳的目標令人質疑。並且，碳排放權交易制度是否能真正地達到節能減碳的目標，或僅是被交易者當成壟斷及斂財的工具，也是令人質疑。

區塊鏈是一種利用電腦網路建立的共享加密總帳技術，網路中的每位成員都能取得總帳資料，且沒有所謂的單一授權機制。如果能將區塊鏈應用在碳權交易，就能直接連結生產方與消費方，讓系統運作變得更加透明。然而，目前的區塊鏈多是以數位貨幣作為碳權交易的交易憑證，並非直接進行碳權交易。

有鑑於上述問題，有必要提出一種新的碳權交易管理系統，以解決上述問題。

本創作之主要目的係在於提出一種碳權交易管理系統，使得網路節點上的供應端與需求端都能取得總帳資料，且沒有所謂的單一授權機制；並即時提供雙方得知即時的碳權價格，使供給端與需求端取得一個平衡。

為實現上述主要目的，本創作提出一種碳權交易管理系統，其主要包括：至少一碳權供應端，提供一碳權；至少一碳權需求端，取得該至少一碳權供應端提供的該碳權；以及一獨立網路，將該至少一碳權供應端與該至少一碳權需求端形成彼此之間相互網路連結，並具有複數個節點；其中，當該至少一碳權供應端提出一碳權供應量之一訊息傳送至該獨立網 路的每一節點，且該至少一碳權需求端提出一碳權需求量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點時，在該獨立網路的某一節點基於一區塊鏈模型形成一智慧合約，並發送到該獨立網路的每一節點。

根據本創作之一特徵，該至少一碳權供應端係包含至少一再生能源發電源。

根據本創作之一特徵，該至少一碳權供應端包含：一需求儲存元件，接收並儲存來自該獨立網路的該碳權需求量之該訊息；以及一供應端伺服器，在提出該碳權供應量之該訊息至該獨立網路或接收到來自該獨立網路的該碳權需求訊息時，以進行一工作量證明，並將該工作量證明傳送到該獨立網路內之每一節點。

根據本創作之一特徵，該至少一碳權需求端包含：一儲存元件，儲存來自該獨立網路的該碳權供應訊息；以及一需求端伺服器，在提出該碳權需求量之該訊息傳送至該獨立網路或接收到來自該獨立網路的該碳權供應訊息時，以進行一工作量證明，並將該工作量證明傳送到該獨立網路內之每一節點。

根據本創作之一特徵，該具有時序之智慧合約的紀錄係至少包含了：產生該具有時序之智慧合約的時間、碳權交易額度與碳權的價格。

根據本創作之一特徵，當該碳權供應量大於該碳權需求量時，該碳權的價格與之一變化量呈現一負值；當該碳權供應量小於該碳權需求量時，該碳權的價格之一變化量呈現一正值。

綜上所述，本創作之碳權交易管理系統，具有以下功效：

1.在網路節點上的供應端與需求端都能取得總帳資料，且沒有所謂的單一授權機制。

2.直接連結供應端與需求端，讓碳權交易管理系統運作變得更加透明。

3.供應端與需求端可以即時得知變動且合理的碳權價格。

100‧‧‧碳權交易管理系統

110‧‧‧碳權供應端

112‧‧‧需求儲存元件

114‧‧‧供應端伺服器

120‧‧‧碳權需求端

122‧‧‧供應儲存元件

124‧‧‧需求端伺服器

140‧‧‧獨立網路

142‧‧‧網路連線

144‧‧‧節點

為讓本創作之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

第1圖為本發明之碳權交易系統之實施例的結構示意圖。

第2圖為本發明之該至少一碳權供應端的示意圖。

第3圖為本發明之該至少一碳權需求端的示意圖。

雖然本創作可表現為不同形式之實施例，但附圖所示者及於本文中說明者係為本創作可之較佳實施例。熟習此項技術者將瞭解，本文所特定描述且在附圖中繪示之裝置及方法係考量為本創作之一範例，非限制性例示性實施例，且本創作之範疇僅由申請專利範圍加以界定。結合一例示性實施例繪示或描述之特徵可與其他實施例之諸特徵進行結合。此等修飾及變動將包括於本創作之範疇內。

現請參考第1圖，其為本創作碳權交易管理系統100之第一實施例的結構示意圖。一種碳權交易管理系統100，包括：至少一碳權供應端110，提供一碳權；以及至少一碳權需求端120，取得該至少一碳權供應端提供的該碳權；一獨立網路140，將該至少一碳權供應端與該至少一碳權需求端形成彼此之間相互網路連結，具有複數個節點。

在該碳權交易管理系統100中，「碳權」可被量化為虛擬的數 位資產，例如虛擬電子貨幣或是點數等等。因此，抽象的「碳權」將可以經由被量化的虛擬的數位資產而轉移。

該至少一碳權供應端110與該至少一碳權需求端120形成彼此之間以網路連線142(第1圖中以虛線表示)相互連結成具有節點(node)144的一獨立網路140。亦即，該至少一碳權供應端110與該些碳權需求端120在該獨立網路140中，皆具有各自的節點144。

該至少一碳權供應端110與該至少一碳權需求端120包含下列至少之一：一伺服器、一雲端資料中心、一電腦與一工作站。政府機構，例如環保署，或金融機構，例如銀行或保險公司，其資訊處理系統也可以連結至該碳權交易管理系統100，作為該至少一碳權供應端110與該些碳權需求端120之一方。在該碳權交易管理系統100，任何連接至該獨立網路140之節點144之該至少一碳權供應端110與該至少一碳權需求端120，都可以隨時監管碳權交易的記錄、市場價格波動、成交價格以及控制碳權額度移轉的操作。

該獨立網路140包含傳輸接入、網路交換、行動通訊、無線通訊、光通訊、衛星通訊、支撐管理、專網通訊等技術，較佳地，該獨立網路140可以是使用有線網路或無線網路，係選自下列之一，包含：第三代行動通訊(3G)、***行動通訊(4G)、第五代行動通訊(5G)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、網路協定電視(Internet Protocol Television，IPTV)、新世代網路(Next Generation Network，NGN)等。

其中，當該至少一碳權供應端提出一碳權供應量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點，且該至少一碳權需求端提出一碳權需求量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點時，在該獨立網路的某一節點基於一區 塊鏈模型形成一智慧合約，並發送到該獨立網路的每一節點。該碳權供應量之該訊息更包含碳權種類、期待之價格等，且該碳權需求量之該訊息更包含碳權種類、期待之價格等。

因此，對於需求端而言，可以看到供給端所拋售之各種不同的碳權供給量、價格、種類、以及數量等等的資訊。對於供給端而言，也可以看到需求端所設定之各種不同的碳權需求量、價格以及種類等等資訊。

該碳權交易管理系統100將該至少一碳權供應端110與該至少一碳權需求端120，整合成為單一區塊鏈交易系統，因此，該碳權交易管理系統100無須與政府機構或金融機構連結，即可獨立交易運作，交易獲取碳權。

本創作之該至少一碳權供應端110具有再生能源發電源，例如：太陽能發電源、風力發電源、生質能發電源、海流發電源、水力發電源、燃料發電源、微渦輪發電源等，作為可以提供碳權的可再生能源電能來源。因此，該至少一碳權供應端110包含至少一再生能源發電源。該至少一碳權供應端110的再生能源發電源係選自下列之一：太陽能發電源、風力發電源、生質能發電源、海流發電源、水力發電源、燃料發電源、微渦輪發電源。

當然，該至少一碳權供應端110需要先上繳政府所規定的碳權繳交額度至主管機關後，若有多的碳權額度才能進行販賣，否則該碳權交易管理系統100會禁止未達成碳權額度上繳標準之該至少一碳權供應端110進行碳權交易。

現請參考第2圖，其為本創作之該至少一碳權供應端110的功能方塊示意圖。該至少一碳權供應端110包含：一需求儲存元件112以及一供應端伺服器114。該需求儲存元件112，接收並儲存來自該獨立網路的 該碳權需求量之該訊息；該供應端伺服器114，在提出該碳權供應量之該訊息至該獨立網路或接收到來自該獨立網路的該碳權需求訊息時，會建立基於區塊鏈模型的一新區塊，以進行一工作量證明，並將該工作量證明傳送到該獨立網路內之每一節點。

該供應端伺服器114並非意指單一個伺服器，而可以是由多個中央處理晶片組成的一個伺服器，以應付需要大量運算的需求。

該至少一碳權需求端120可為溫室氣體減量額度帳戶。現請參考第3圖，其為本創作之該至少一碳權需求端120的功能方塊示意圖。該至少一碳權需求端120包含：一供應儲存元件122以及一需求端伺服器124。該供應儲存元件122，儲存來自該獨立網路的該碳權供應訊息；該需求端伺服器124，在提出該碳權需求量之該訊息傳送至該獨立網路或接收到來自該獨立網路的該碳權供應訊息時，會建立基於區塊鏈模型的一新區塊，以進行一工作量證明，並將該工作量證明傳送到該獨立網路內之每一節點。

在該至少一碳權供應端110與該至少一碳權需求端120所形成的每一節點144所建立的基於區塊鏈模型的該新區塊中，一碳權交易額度被提出，其係指由比較供給端所拋售之各種不同的碳權供給量、價格、種類、以及數量等資訊，與需求端所設定之各種不同的碳權需求量、價格以及種類等資訊，在區塊鏈模型中最後形成的。且該新區塊，包含前一次具有時序之智慧合約、標頭(先前區塊的參考位置)、只使用一次的隨機數(nonce)，得到一雜湊函數。每一節點接收該新區塊後進行確認，進行工作量證明演算法。

該需求端伺服器124並非意指單一個伺服器，而可以是由多個中央處理晶片組成的一個伺服器，以應付需要大量運算的需求。

該區塊鏈模型包含：一加密過程以及一挖礦過程。在該加密過程中，使用該碳權交易額度，與一雜湊亂數來形成一雜湊函數；在該挖礦過程，該獨立網路內之其中一節點在解出該雜湊函數後，形成該智慧合約，並於該智慧合約上加上一時間標示以形成一具有時序之智慧合約。

該獨立網路內之其中一節點在第一個解出該雜湊函數後，形成新的具有時序之智慧合約，並連結到該獨立網路140上每一節點的原有的區塊鏈，並且把新的具有時序之智慧合約傳送到該獨立網路140上每一節點。

需注意的是，典型的區塊鏈模型係由該獨立網路140上每一節點週期性地在一段時間在該獨立網路140廣播應該登記進具有時序之智慧合約的新區塊。最新一次經驗證過的具有時序之智慧合約放置在上一筆經驗證的具有時序之智慧合約之後。

區塊鏈模組係利用網路建立的共享加密總帳技術，在該獨立網路140中的該至少一碳權供應端110與該些碳權需求端120上的各節點都能取得該供應端伺服器114或該需求端伺服器124基於區塊鏈模型形成該具有時序之智慧合約，沒有所謂的單一授權機制，因此能即時地直接連結供應端與需求端，讓該碳權交易管理系統100運作變得更加透明。

該具有時序之智慧合約的紀錄係至少包含了：產生該具有時序之智慧合約的時間、碳權交易額度與碳權的價格產生該具有時序之智慧合約的時間、碳權交易額度與碳權的價格，更可以包含：產生該具有時序之智慧合約的碳權交易的記錄、市場價格波動、成交價格與碳權移轉操作等。

在該碳權交易管理系統100中，由於該碳權交易管理系統100之各節點144可儲存需求端及供給端的交易記錄資訊，因此，該碳權交易管理系統100可依據交易記錄資訊，產生碳價預警資訊及建立碳市場預測 模型。該碳權交易管理系統100可依據在國際間之許多需求端以及許多供給端的交易記錄資訊，分析出碳權價格的市場波動和狀態，以產生碳價預警資訊，以及根據統計的結果產生碳權市場預測模型。

該碳權供應量主要受到再生能源發電源所產生的電力有關。由於再生能源發電源係選自下列之一：太陽能發電源、風力發電源、生質能發電源、海流發電源、水力發電源、燃料發電源、微渦輪發電源，受到環境與氣候的影響，所以不同時刻能提供的碳權供應量是不固定的。因此，在一空間中，再生能源發電源所產生的電力越多，該至少一碳權供應端110能取得的再生能源發電源所產生的電力越多，可以來自自己生產或有他方購入，則可以提供越多的碳權。

當該碳權供應量大於該碳權需求量時，該碳權的價格與之一變化量呈現一負值，該變化量是本次碳權的價格與上一次該碳權的價格的差值，且當負值的絕對值越大時，該變化量越大；當該碳權供應量小於該碳權需求量時，該碳權的價格之一變化量呈現一正值，該變化量是本次碳權的價格與上一次該碳權的價格的差值，且當正值越大時，該變化量越大。

區塊鏈模組，能讓該至少一碳權供應端110與該些碳權需求端120直接進行點對點(P2P)交易，因此該至少一碳權供應端110立即收到該至少一碳權需求端120的費用。藉此，該碳權交易管理系統100供需平衡無需經過政府機構或金融機構，更可省下中間過程的處理時間與費用。

該碳權交易管理系統100對於該至少一碳權供應端110立即收到該至少一碳權需求端120的碳交易的用途可以做限制。例如，可規定需求端及供給端於預定年限後，不能將某些特定來源的碳權額度作為相關法規溫室氣體減量承諾之抵換，但若已指定用途不在此限。例如，需求端及供給端因為先期專案而被核發之碳權額度，除非已指定用途，否則於三年 後不得再用做相關法規溫室氣體減量承諾抵換，例如環境評估抵換，作為繳交額度。這原因在於，目前的主管機關希望需求端及供給端的企業能夠落實節能減碳，因此規定不能每一年都利用先期專案而取得的碳權額度來充當環評抵換之用途，否則企業於環評時承諾的減量則失去應有的效益。

該限制可以記錄於區塊鏈模組、該至少一碳權供應端110之該供應端伺服器114或該至少一碳權需求端120之該需求端伺服器124中，以於每一次交易過程中，自動實施該限制。

綜上所述，本創作之碳權交易管理系統具有以下功效：

第一，公開透明：由於碳交易的系統之區塊鏈的數據可對所有供給與需求端開放，任何供給與需求端都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統訊息高度透明。直接連結供應端與需求端，讓碳權交易管理系統運作變得更加透明。

第二，記錄準確：在區塊鏈中，只要外人無法完全掌握半數以上的節點，就無法肆意操控或修改網路數據的特性，因此可以防止跨國交易的犯罪、境內犯罪，並具有維護資訊及交易安全的功能。

第三、即時訊息：由於交易系統可以依據交易記錄資訊，產生碳價預警資訊及建立碳市場預測模型，並進一步將碳價預警資訊及碳市場預測模型的資訊回報至供應端與需求端。供應端與需求端可以即時得知變動且合理的碳權價格。

第四，接軌國際：該系統可利用網路之區塊鏈的特性，各國的交易員都可利用交易系統存取交易資料，可以促進世界整體的排碳量降低。網路中的供應端與需求端都能取得總帳資料，且沒有所謂的單一授權機制。

雖然本創作已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創 作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。如上述的解釋，都可以作各型式的修正與變化，而不會破壞此發明的精神。因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種碳權交易管理系統，包括：至少一碳權供應端，提供一碳權；至少一碳權需求端，取得該至少一碳權供應端提供的該碳權；以及一獨立網路，將該至少一碳權供應端與該至少一碳權需求端形成彼此之間相互網路連結，並具有複數個節點；其中，當該至少一碳權供應端提出一碳權供應量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點，且該至少一碳權需求端提出一碳權需求量之一訊息傳送至該獨立網路的每一節點時，在該獨立網路的某一節點基於一區塊鏈模型形成一智慧合約，並發送到該獨立網路的每一節點。
2. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該至少一碳權供應端且該至少一碳權需求端係包含下列至少之一：一伺服器、一雲端資料中心、一電腦與一工作站。
3. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該碳權供應量之該訊息更包含碳權種類、期待之價格，且該碳權需求量之該訊息更包含碳權種類、期待之價格。
4. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該至少一碳權供應端係包含至少一再生能源發電源。
5. 如請求項4所述之碳權交易管理系統，其中，該至少一碳權供應端的再生能源發電源係選自下列之一：太陽能發電源、風力發電源、生質能發電源、海流發電源、水力發電源、燃料發電源、微渦輪發電源。
6. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該至少一碳權供應端包含：一需求儲存元件，接收並儲存來自該獨立網路的該碳權需求量之該訊息；以及一供應端伺服器，在提出該碳權供應量之該訊息至該獨立網路或接收到來自該獨立網路的該碳權需求訊息時，以進行一工作量證明，並將該工作量證明傳送到該獨立網路內之每一節點。
7. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該至少一碳權需求端包含：一供應儲存元件，儲存來自該獨立網路的該碳權供應訊息；以及一需求端伺服器，在提出該碳權需求量之該訊息傳送至該獨立網路或接收到來自該獨立網路的該碳權供應訊息時，以進行一工作量證明，並將該工作量證明傳送到該獨立網路內之每一節點。
8. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該獨立網路係選自下列之一：第三代行動通訊(3G)、***行動通訊(4G)、第五代行動通訊(5G)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、網路協定電視(Internet Protocol Television，IPTV)、新世代網路(Next Generation Network，NGN)。
9. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，該具有時序之智慧合約的紀錄係至少包含了：產生該具有時序之智慧合約的時間、碳權交易額度、碳權的價格。
10. 如請求項1所述之碳權交易管理系統，其中，當該碳權供應量大於該碳權需求量時，該碳權的價格與之一變化量呈現一負值；當該碳權供應量小於該碳權需求量時，該碳權的價格之一變化量呈現一正值。