構建生態文明的“碳幣”系統

梁揚志

摘要 作為國家生態文明建設示范區的深圳市鹽田區，根據碳排放權交易政策和規范，率先探索和建立生態文明碳幣系統和碳幣的體系。本文詳細闡述碳幣系統的設計思路、系統架構及系統功能，通過采用了體系化、結構化的“平臺+應用”設計模式創新性地建設具有“碳交易”功能特色的應用系統，為生態文明建設做出先行的探討和示范。

[關鍵詞]生態文明通訊 碳交易 碳幣系統

1 導言

1997年12月國際社會于日本京都簽訂了《京都議定書》（簡稱《議定書》）。《議定書》把市場機制作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑，即把二氧化碳排放權作為一種商品，從而形成了二氧化碳排放權的交易，簡稱碳交易。

碳幣系統作為城市“碳交易”建設的重要抓手，它的建立讓人們的綠色低碳行為有了量化標準，對生態文明的行為賦予一定的價值量，提供兌換低碳獎勵，以正面激勵的方式讓社會各界積極參與到生態文明建設中來。

深圳市作為當前全國唯一啟動的碳市場的城市，積極探索適應中國國情且具有深圳特色的碳排放權交易機制。作為國家生態文明建設示范區的鹽田區，率先探索和建立生態文明碳幣系統。

2 碳幣系統的功能模式和構建思路

2.1 系統框架和功能

建立生態文明網站、微信號，形成以手機為主，網站為輔的碳幣系統，建有用戶注冊、碳幣獲取、碳交易鹽田板塊和物流配送等16個主要應用功能，系統框架如圖1所示。實現“碳交易”中的低碳行為數據的獲取和量化、碳幣兌換和獲取、以及碳幣實物兌換和碳幣消費的主要業務功能。

2.2 數據的獲取

碳幣系統充分整合環境監測監控系統、垃圾分類系統、共享自行車系統，并與電網、自來水以及燃氣公司進行居民用電、用水和燃氣的數據對接，建立數據庫實現相關數據的流通共享、自動化處理及可視化呈現，為科學量化碳幣提供數據支撐。

2.3 碳幣量化

以碳排放核算為基礎和價值規律為參照，系統設置科學的、可微調的量化計算功能模塊，碳幣量化計算基本原則：1碳幣=O.O1元人民幣，1噸二氧化碳（C02）市場價約在40-50元人民幣，按照節約1噸C02=4000碳幣，1立方米水=減排0.695kgCO2。

2.4 碳幣流通和兌現

碳幣作為虛擬兌換券，由減碳量科學換算而來，具有價值尺度和支付功能。系統流通如圖2所示，用戶可通過生態文明行為以及捐贈資金及產品獲得相應碳幣，獲得的碳幣可互相贈與、可通過基金會獲得相應的物資或精神獎勵。

用戶獲得的碳幣一方面可兌換物資獎勵，也可通過碳交易鹽田板塊實現將碳幣兌換成CCER，參與到碳交所的市場交易，對于交易不成功的，基金會將采取回購政策。

2.5 碳交易鹽田板塊

碳交易鹽田板塊是系統的核心功能模塊之一，實現用戶購買CCER和“碳交易”。碳幣系統的企業用戶發起兌換CCER申請，運營人員按照申請價格，在交易系統發起交易，交易成功后再將交易信息記錄到系統，并反饋給申請用戶，申請用戶即獲得相應的CCER等。用戶也可將擁有的CCER進行交易，交易所得金額，直接反饋給用戶。該模塊主要功能有：通過K線圖方式提供CCER行情信息;委托購買/委托出售的碳幣交易;交易記錄參數等方面的管理。交易流程如圖3所示。

3 碳幣系統的實現方案

依照國內、外和業界標準，考慮碳幣系統和信息化發展的需求，本系統的設計采用了結構化的“平臺+應用”框架模式，強調突出應用、整合資源、信息共享的建設思路。架構如圖4所示。

3.1 應用層的實現

系統涉及到Web網站和移動端兩方面的應用：

3.1.1 Web應用架構圖

如圖4的應用層框架所示。按MVC模式將控制層、業務邏輯層、數據持久層分開。控制層使用StructsAction來響應請求和分發數據，控制頁面跳轉;業務邏輯層使用spring來實現注入和事件控制，還提供對外的webService接口，通過企業服務總線，實現對業務流程的控制和調用外部系統的數據;數據持久層使用Persister組件實現ORM映射，減少程序代碼對表結構的依賴。

3.1.2 移動應用架構圖

如圖5所示，移動開發框架為整合了HTML5+CSS3+Javascript三種技術，并利用移動開發框架提供的云編譯環境，把HTML5的應用打包成安卓、IOS平臺的安裝包。實現了一次開發，適應多種平臺，減少了移動APP的開發成本，縮短了開發周期。

3.2 用戶層實現

該層支持瀏覽器、智能手機、郵件等模式，瀏覽器為主要的展示方式，所有的業務功能將在瀏覽器上進行展示，其于J2EE框架，開發各種功能頁面，再通過瀏覽器來訪問這些頁面。系統與手機的交互主要是短信方式和WAP方式，短信方式主要用來進行工作提醒和告警作用，同時可進行簡單的審批操作。WAP方式用來處理工作待辦以及用來查看系統的待閱信息。本系統與郵件的交互主要是用來發布待辦通知以及公告推送等功能。

3.3 表現層實現

3.3.1 Web方案

主要通過JsP和servlet來實現各類功能頁面，使用ajax技術來輔助實現一些與后臺的數據交互。同時封裝了一批常用的，具有較好用戶體驗的UI組件，這些UI組件基本上覆蓋了常用網頁開發的各個方面，通過這種方式可以快速的搭建出高質量的Web功能頁面。

3.3.2 移動端方案

主要是采用HTML5+CSS3+Javascript技術構建頁面控件。由于Javascript可調用移動終端操作系統提供的原生的API，因此，使用該技術開發出來的頁面控件，跟操作系統提供的原始控件風格是一致的。

3.4 系統接口設計

為了滿足碳幣系統平臺SOAP體系技術來搭建具有高可擴展性的系統體系架構的要求，系統與其他系統接口方式采用網絡服務（WebService）方式為主，數據庫直連（DBLink）方式為輔。采用網絡服務技術把業務封裝并發布出來，通過安全權限授權訪問，如圖6的交換過程所示。

3.5 云技術的應用

考慮到數據容量、系統運行速度和安全性的要求，本系統數據存儲采用公有云+私有云架構技術，解決大用戶訪問下的高并發問題，保證數據安全性，同時確保數據和用戶信息的隱秘性、可擴展。

4 結語

鹽田區碳幣系統具有如下特色：

（1）國內首創以碳幣為紐帶的社會動員系統平臺，充分利用互聯網+的趨勢，在碳排放交易上走出創新的路徑;

（2）對公眾的生態文明行為通過“碳交易”進行碳幣獎勵;

（3）以服務和應用為主，利用系統平臺為公眾提供便民服務;

參考資料

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[3]范進，趙定濤，等，基于消費者視角的碳排放權交易機制研究[J].中國軟科學，2012 （06）.