作者：聂耀昱 清华大学五道口金融学院博士后，刘珉 国家林业和草原局经济发展研究中心研究员，李浩然 清华大学地球系统科学系博士, 林拥军 高级工程师，北京易华录信息技术股份有限公司党委书记

       摘要：碳汇数字平台，可以通过数字化管理，对各类碳汇实施精准监测、有效管理，覆盖碳汇监测、管理、交易、核查等诸多功能。科学的碳汇监测需要数字技术，精准的碳汇评估需要数字技术，碳汇数字平台可以为开展碳汇交易提供基础保障，碳汇数字平台有助于形成减排增汇的社会共识，碳汇数字平台能够引领和对接双碳目标规划。未来，要建设空天地海一体化碳汇数字平台，建设国家（中央）-区域（地方）协同型碳汇数字平台，建设科学研究和市场应用兼顾型碳汇数字平台。因此，要加强顶层设计和战略规划，加强数字碳汇基础支撑研究，加大数字技术与碳汇应用拓展，完善碳汇制度和机制体系建设，分领域分步骤分阶段开展平台建设。
 
       根据《联合国气候变化框架公约》定义，碳汇是从大气中清除二氧化碳等温室气体的过程、活动或机制。在实践中，碳汇通常是指自然界中或在人为活动影响下，通过植物、微生物或其他物理、化学及生物等过程，将大气中的二氧化碳并吸收并储存在植物、土壤、海洋等空间从而减少温室气体在大气中浓度的过程。碳汇涉及到森林、草原、海洋以及人为活动等诸多领域，蕴含在复杂的地球系统之中。我国有着丰富的自然资源和多样的生态系统，碳汇潜力巨大。碳汇是未来我国实现碳达峰并最终实现碳中和有效的途径之一。
       碳汇数字平台，是指通过数字化管理的手段，对各类碳汇实施精准监测、有效管理，并发挥市场机制手段展开碳汇交易、促进碳汇发展的一种手段。碳汇数字平台可以覆盖碳汇监测、管理、交易、核查等诸多功能，一个完善、准确、有效的碳汇数字平台，将在保障碳汇资源监测、评估、项目建设方面发挥支撑作用，将会对双碳目标的最终实现发挥重要作用。
 

       采用大数据技术能够实现碳排放和碳吸收科学全面监测。通过对不同区域、不同主体的碳排放数据进行监测分析，可以动态跟踪碳排放变动趋势，实现对CO₂全生命周期变动的监测追踪。现有的碳汇数据平台系统的坐标体系、数据内容、数据形式等不统一，不利于全国碳汇数据信息的收集和汇总。碳汇监测尚未形成一体化模式，空间、地面、海洋和城市碳等监测平台并未整合，仍处于各自为政的状态，未形成天地空海一体化的整体平台和应用模式。亟待借助大数据、AI等技术对碳汇的存量、形成机理和功能发挥等建立更加有效的应用模式，形成统一的监测平台。对土壤、作物、森林等环境要素进行数字化采集、存储和分析，已成为数字技术在碳汇方面的最重要应用之一。采用卫星遥感、航空摄影、地面设备观测等立体化监测手段实现对森林、草原等自然资源进行高频、精准的数据收集，并通过集成平台实现对植被生长的全方位观察，可以更加精准地实现对自然生态系统碳汇潜力变化的监测。
 

       碳汇的评估是以观察和实验数据为基础开展的，然而目前还存在很大的不确定性和不稳定性。由于数据基础、评估方法等的差异，碳汇的评估结果往往差异较大，且碳汇潜力也是动态变化的变量，自然生态系统储存的碳汇也可能随着吸收饱和而碳汇量趋于零，甚至有重新释放的风险。虽然已有不少研究阐述了数字技术在农林和海洋碳汇方面所起的作用，但离实际应用仍有巨大差距，尚未实现“可衡量、可报告、可核查”的数字化智能观测和评估体系。大数据、物联网、数字孪生等技术在碳足迹监测、碳汇测量与评估等领域的研究与应用远远不足。
 

       未来我国重启中国核证减排信用（CCER）交易，需要打造一个统一、有效的数字交易平台，保障碳汇交易的及时性、有效性、规范性。目前，国际林业碳汇市场主要由欧美等发达国家控制，碳汇项目分散、碳汇认证不统一、碳汇价格波动大。通过打造碳汇数字平台，积极参与制定碳汇交易国际标准的制定，可以在气候变化谈判中为我国争取更多的话语权和主动权。同时，通过打造碳汇数字平台，可以解决碳汇市场总体规模小、运作不规范、各个市场难以对接、碳汇交易形式单一等诸多问题，还可以增加风险评估能力、产品创新能力、绿色金融衍生品的开发能力，推动碳汇价值的实现和价格机制的形成。
 

       数字技术引领的新业态、新模式变革还可以助推全社会能源消费理念转变，重构能源商业模式。例如，数字技术在能源领域深度融合，可以促进能源行业生产的精准监测计量、提高节能减排的管理水平，增强人们的能源节约意识，大幅提升能源使用效率，从而直接或间接减少能源行业碳排放量。碳汇数字平台可以通过“互联网+”的传播速度快、透明度高、信息量大等网络技术优势，利用“区块链”的公开性、不可更改性、可追溯性等数字技术特点，推动公众参与到碳中和的进程当中。例如，基于行为足迹等的碳汇数字平台，通过广泛的覆盖度与海量数据的高效处理，可以帮助建立个人碳帐户，核算人为活动足迹产生的减排效益，有助于提高全社会减少碳消费、增加碳汇的自觉性和积极性。
 

       数字孪生技术能够助力碳减排与碳中和精准规划实施。在碳减排与碳中和精准规划实施方面，数字孪生技术可以发挥巨大作用。通过数字孪生技术，设定与碳中和目标相一致的规划目标，辅助分析全社会或行业的碳中和目标实现路径。借助于全过程数字链条的构建及数字画像，将企业核心业务规划和行动精准匹配，推动低碳转型和技术创新，从而为企业制定措施开展减排行动和优化决策提供直接参考。例如，在工业生产中，采用数字孪生实现对生产全过程的实时动态跟踪与回溯，全面分析人、机、料、法、环、测等生产过程关键影响因素，挖掘碳排放过程中隐藏的“改善源”，提出以双碳目标为基础的解决方案。
 

       中国碳汇数字平台的建设，要结合国情区情地情，服务数字中国建设和碳达峰碳中和，兼容空天地海一体化、兼有国家-区域协同作用、兼顾科学研究和市场应用功能。
 

       中国碳汇数字平台是空天地海一体化平台。碳汇数字平台建设应当以地球系统科学理论为指导，综合空天地海一体化技术，以自然资源系统中自然碳汇综合调查和潜力评价为基础，系统考虑地球物理化学过程的各个主要碳循环模式、动态过程、演化趋势和碳汇通量，统筹山水林田湖草沙海农等生态领域，融合海洋、森林、草原、土壤、冻土、湿地、岩溶等自然系统。
 

       中国碳汇数字平台是国家（中央）-区域（地方）协同型平台。中央层面，需要建立全国统一碳汇数据平台系统，包括坐标体系、数据内容、数据形式等，推动全国碳汇数据信息标准化和统一化，及时汇总掌握全国碳汇数据信息。地方层面，需要各地在中央制定的统一标准和规范下，结合本地资源禀赋和生态系统类型，建设凸显本地特征的区域碳汇数字平台，不断对标国家要求和地方目标。中央和地方协同互动，推动数字技术助力双碳目标实现。
 

       中国碳汇数字平台是科学研究和市场应用兼顾型平台。科学研究方面，可以通过碳汇数字平台，提高碳汇监测与核算的效率，推动数字技术在分析林草生长、湖泊湿地吸收、河流输送及土壤固定等自然过程的碳循环和碳汇速率情况；模拟不同人工干预对自然生态系统碳循环的影响过程和机理，从而形成科学可行的人工固碳增汇途径和生态修复措施，构建因地制宜的人工固碳增汇模式，推动构建全国自然碳汇数据库系统，形成全国自然碳汇调查标准体系。市场应用方面，可以依托碳汇数字平台，与国家现有的公共资源交易平台衔接，推动碳汇融入全国碳排放权交易市场，提高碳信用，增加碳汇的排放抵消比例，确保碳汇作为生态产品（服务）的价值实现。
 

       在国家层面构建统一的碳汇数据资源体系，打造碳汇数据共享开放平台，创新碳汇管理决策服务模式。设计碳汇指标监测和评价体系，开发智能化的碳汇统计形式，考核和监督地方和行业双碳目标的实现程度和完成形式。制定中国碳汇数字平台的中长期发展规划，根据实现双碳目标的形势和进展，制定具体任务和发展战略，有目标、有步骤的推进数字技术在自然碳汇领域的应用，服务国家应对气候变化和经济发展转型战略大局。
 

       以碳汇数字平台为基础，开展数字碳汇领域基础研究，根据碳汇大数据具有“新资源、新思维、新动能、新手段”四大特征，推进数字技术在生态系统碳汇基础理论、基础方法、碳汇机制、增汇技术等领域的研究探索。推动数字技术参与生态系统碳汇调查监测与评估，建立生态系统碳汇监测核算体系，从多角度汇集各行业领域的碳汇数据，为碳汇平台建设提供底层的科学技术研究支撑。
 

       推动数字技术在生态保护修复重大工程、国土绿化行动、森林质量精准提升工程以及生态系统保护修复中的具体应用。同时充分发挥数字技术在碳汇经济方面的作用，推动形成碳汇产业聚集效应，用碳汇数据落实碳标签推广、碳技术成果转化和节能降耗政策。充分发挥数字碳汇具有海量数据和丰富应用场景的优势，促进数字技术与实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式。
 

       在制度层面，明确碳汇的法律地位，清晰界定碳汇交易的范围和对象。在机制层面，坚定碳汇交易的方向，不断完善碳排放权交易市场，重启CCER自愿碳汇交易市场，打造中国碳交易标准体系。以碳汇交易为载体，加大公共投资力度，探索不同区域、不同流域、不同部门之间的生态补偿机制，鼓励企业利用数字信息技术，开展灵活多样的碳汇公益活动，采用PPP等模式，探索政府和社会力量合作开展碳汇工作的新方式。
 

       一是首先选取森林、草原等典型性、可行性强的领域，开展碳汇数字平台建设试点，随后推广到海洋、湿地等其他领域，最终形成空天地海一体化的碳汇数字平台；二是在碳汇交易的评估、登记、监测、交易、监管五大机制的基础上，选取代表性地区先试先行，然后分试点、整合、巩固、提高、完善五个步骤，逐步推进完善区域和全国的碳汇数字平台建设；三是从发挥碳汇数字平台的科研和市场作用出发，先开展基础科学研究，在此基础上，进一步推动碳汇数字平台产学研深度融合，拓展碳汇数字平台支持和服务碳汇市场交易的功能。