TÓM TẮT:
Bài báo nghiên cứu ứng dụng blockchain trong mua bán chứng chỉ năng lượng tái tạo và tín chỉ carbon trên thị trường tự nguyện. Công nghệ blockchain giúp tăng tính minh bạch, bảo mật, mở rộng và hiệu quả cho các giao dịch, góp phần giảm phát thải khí nhà kính và hỗ trợ các doanh nghiệp đạt mục tiêu net zero. Nghiên cứu chỉ ra cơ chế hoạt động của việc giao dịch, lợi ích khi tích hợp các sản phẩm tài chính trên cùng một nền tảng để thu hút vốn đầu tư, tăng khả năng mở rộng và phát triển thị trường tự nguyện.
Từ khóa: chứng chỉ năng lượng tái tạo, tín chỉ carbon, blockchain, thị trường tự nguyện.
1. Đặt vấn đề
Năng lượng tái tạo (NLTT) đóng vai trò trung tâm trong các chiến lược hướng đến trung hòa carbon. Phát triển NLTT tại Việt Nam những năm gần đây đã để lại những dấu ấn (Do, 2022). Trong tương lai, theo Quyết định số 500/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, phê duyệt Quy hoạch Phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050, Việt Nam đặt mục tiêu phát triển tổng công suất lắp đặt hệ thống NLTT: thủy điện (đạt 29,346 MW vào năm 2030, 36,016 MW năm 2050), điện mặt trời (đạt 168,594-189,294 MW năm 2050), điện gió trên bờ và gần bờ (đạt 21,880 MW năm 2030, 60,050-77,050 MW năm 2050), điện gió ngoài khơi (đạt 6,000 MW năm 2030, 70,000-91,500 MW năm 2050), năng lượng sinh khối (đạt 2,270 MW năm 2030, 6,015 MW năm 2050) (Thủ tướng Chính phủ, 2023).
Hình thành và phát triển thị trường chứng chỉ NLTT (REC), thị trường tín chỉ carbon (TCC), hệ thống giao dịch phát thải (ETS) là ba trong số các chiến lược trọng tâm của Việt Nam nhằm đạt được trung hòa carbon vào năm 2050. Theo Nghị định số 06/2022/NĐ-CP, thí điểm thị trường TCC bắt đầu từ năm 2025, hoàn thiện khung pháp lý được dự kiến vào năm 2027 và sàn giao dịch TCC sẽ chính thức đi vào hoạt động từ năm 2028 (Chính phủ, 2022). Trong khi chưa có thị trường tuân thủ, tại Việt Nam, các doanh nghiệp đã tham gia vào thị trường tự nguyện. Chứng chỉ I-REC được điều hành bởi tổ chức phi lợi nhuận I-REC Standard Foundation, đã hoạt động từ năm 2014 (Leisch and Ii, 2022). Tính đến cuối năm 2023, tại Việt Nam, hiện có 492 dự án (tương đương 8.000 MW) được cấp chứng chỉ I-REC, bao gồm 353 dự án điện mặt trời, 124 dự án thủy điện và 15 dự án điện gió. Bên cạnh đó, hiện có 196 dự án (tương đương 864,593 MW) được cấp chứng chỉ TIGR, bao gồm 191 dự án điện mặt trời, 3 dự án thủy điện và 2 dự án điện gió. Thị trường tự nguyện đã giúp các doanh nghiệp cải thiện hình ảnh “xanh”, nhận được doanh thu từ việc giảm phát thải (Vu Phong Energy Group, 2024).
Tuy nhiên, tương tự như thị trường tại các quốc gia khác, một trong những yếu tố chính còn thiếu trong thị trường carbon tự nguyện tại Việt Nam là một nền tảng có thể tổng hợp và kết hợp hài hòa dữ liệu thị trường chứng chỉ NLTT và TCC góp phần nâng cao tính minh bạch của thị trường (BCG & GFMA, 2021). Do vậy, bài báo này nghiên cứu việc giao dịch REC và TCC bằng blockchain - một nền tảng cho thị trường tự nguyện, với mục đích mang đến tính minh bạch, bảo mật, tăng khả năng mở rộng tiếp cận người dùng. Đây cũng được xem là một phương án thu hút sự quan tâm vốn đến công nghệ và NLTT, phát triển thị trường tự nguyện tại Việt Nam.
2. Tổng quan lý thuyết
Chứng chỉ NLTT là một công cụ dựa trên thị trường, dưới dạng chứng chỉ ảo, theo dõi các thuộc tính tái tạo của điện từ khâu phát điện đến khâu tiêu thụ. Mỗi chứng chỉ NLTT đại diện cho một lượng điện NLTT được sản xuất, thường là một megawatt giờ (1 MWh = 1 REC). Chứng chỉ NLTT cho phép khách hàng mua các thuộc tính môi trường liên quan đến việc sản xuất NLTT mà không cần mua điện trực tiếp từ các nhà máy NLTT.
Tín chỉ carbon là kết quả từ các dự án giảm phát thải, mỗi tín chỉ tương đương với việc giảm 1 tấn CO2e. Thị trường carbon tự nguyện (VCM) cho phép các tổ chức tự nguyện mua TCC để bù đắp lượng phát thải của mình, thường thông qua các dự án giảm phát thải như tái tạo rừng hoặc năng lượng sạch. VCM tạo động lực kinh tế, khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào các dự án giảm phát thải, giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Hình 1 minh họa cơ chế hoạt động của thị trường tự nguyện. Khi một dự án giảm phát thải tự nguyện được xây dựng, dự án sẽ được tham vấn các bên liên quan, cùng chuẩn bị tài liệu hỗ trợ. Tiếp theo, một bên thứ ba sẽ thẩm định để đảm bảo dự án tuân theo tiêu chuẩn carbon đã đăng ký. Sau đó, dự án được đăng ký với tiêu chuẩn carbon phù hợp. Trong quá trình xây dựng, dự án sẽ được giám sát bởi chính quyền địa phương, cộng đồng và đơn vị thẩm định thứ ba. Sau khi hoàn thành, dự án được thẩm tra lại bởi bên thứ ba rồi nộp phê duyệt. Tài liệu sẽ được gửi đến Tiêu chuẩn carbon để phê duyệt và cấp tín chỉ. Nguồn cầu bao gồm nhà đầu tư, doanh nghiệp cần tín chỉ, cá nhân, chính phủ nước khác và tổ chức phi lợi nhuận.
Công nghệ blockchain là một cơ chế cơ sở dữ liệu tiên tiến cho phép chia sẻ thông tin minh bạch trong một mạng lưới kinh doanh. Dữ liệu trong blockchain được lưu trữ theo trình tự thời gian và có sự nhất quán trong chế độ xem chung của mạng lưới. Blockchain cho phép tạo ra một sổ cái không thể chỉnh sửa hay biến đổi để theo dõi các hoạt động, khoản thanh toán, tài khoản và các giao dịch khác.
Các thành phần của blockchain bao gồm Sổ cái phân tán (Distributed Ledger): Một cơ sở dữ liệu phi tập trung, lưu trữ các giao dịch qua các khối liên kết bằng mật mã học. Mạng lưới ngang hàng (P2P): cho phép các nút trong mạng trao đổi trực tiếp với nhau mà không cần phụ thuộc vào máy chủ trung tâm. Cơ chế đồng thuận (Consensus Mechanism): đảm bảo các nút đạt được thỏa thuận về tính hợp lệ của các giao dịch, như việc giải mã các bài toán phức tạp. Mật mã học (Cryptography): đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn của các dữ liệu và giao dịch trong hệ thống. Mã hóa đối xứng: sử dụng chung một khóa để mã hóa và giải mã dữ liệu, khóa này cần được bảo mật. Mã hóa bất đối xứng: sử dụng hai khóa riêng biệt cho mã hóa (public key) và giải mã (private key). Hợp đồng thông minh (Smart Contract): các điều kiện và quy tắc được mã hóa và lưu trữ trên blockchain, tự động thực hiện khi các điều kiện được đáp ứng. Máy ảo (Virtual Machine): giúp dịch ngôn ngữ lập trình khác nhau thành ngôn ngữ chung để các ứng dụng trên blockchain có thể giao tiếp. Khối (Block): đơn vị lưu trữ thông tin giao dịch. Chuỗi khối (Blockchain): một chuỗi các khối liên kết với nhau để tạo thành sổ cái phân tán, lưu trữ tất cả giao dịch. Giao thức (Protocol): các quy tắc để tạo, xác thực và phân phối các khối, cũng như thực hiện cơ chế đồng thuận giữa các nút.
Quy trình hoạt động của blockchain bao gồm 4 bước: (1) Ghi lại giao dịch trong chuỗi khối bao gồm thông tin về người tham gia, thời điểm, địa điểm và điều kiện tiên quyết. (2) Đạt sự đồng thuận từ người tham gia để xác nhận tính hợp lệ của giao dịch. (3) Liên kết các giao dịch vào khối và thêm mật mã để tạo chuỗi không thể sửa đổi. (4) Chia sẻ bản sao sổ cái mới nhất cho tất cả người tham gia, tăng cường tính minh bạch và xác thực trong mạng lưới chuỗi khối.
3. Mô hình đề xuất
Mô hình đề xuất cho giao dịch REC và TCC bằng blockchain được minh họa tại Hình 2. Các thành phần trong mô hình bao gồm Đồng hồ thông minh đo lường và ghi lại sản lượng điện tái tạo tại nơi sản xuất theo thời gian thực. Thành phần xác minh quản lý dữ liệu giám sát hoạt động, quản lý việc cấp phát và thu hồi REC và TCC, xác minh dữ liệu sản lượng điện và cấp phát REC cùng TCC. Thành phần đăng ký kiểm tra tài liệu chứng cứ trước khi cấp phát REC, tín chỉ và mỗi thành phần là một node riêng. Tài khoản đa chữ ký yêu cầu quản trị viên và thành phần đăng ký cùng ký xác nhận giao dịch trước khi chứng chỉ được cấp phát. Nhà máy điện sử dụng đồng hồ thông minh để báo cáo sản lượng điện tái tạo trực tiếp cho REC Authority khi tạo ra một megawatt giờ điện. Các dự án giảm phát thải tự nguyện mua RECs, tín chỉ để phát triển NLTT. Cơ quan chính phủ giám sát xác nhận việc mua bán REC, đảm bảo tuân thủ quy định. Người tiêu dùng có thể là nhà đầu tư, công ty cam kết giảm phát thải. Các thành phần quan hệ chặt chẽ với nhau tạo thành “sổ cái”. (Hình 2)
Quy trình hoạt động của mô hình:
Bước 1: Các thiết bị đo lường thông minh lưu lại dữ liệu sản lượng, công suất điện từ các nhà máy điện NLTT, sau đó dữ liệu này được gửi đến Cơ quan REC. Giao tiếp này được khởi tạo bởi đồng hồ thông minh và được thực hiện ngoài blockchain.
Bước 2: Quản trị viên xây dựng một hệ thống phát hành và giao dịch chứng chỉ/tín chỉ trên blockchain Ethereum, tích hợp cơ sở dữ liệu cũ và các quy trình điều kiện phát hành chứng chỉ năng lượng vào trong hợp đồng thông minh. Quản trị viên cấp quyền kết nối cho các thành phần tham gia trở thành các nút/người xác thực giao dịch chẳng hạn như là các nhà máy phát điện tái tạo hoặc các công ty buôn bán điện. Quản trị viên sẽ tạo ra 2 loại tài sản điện tử được sử dụng trong hệ thống có giá trị bằng 1 REC với mã thông báo là “REC”, 1 TCC với mã thông báo “CCT”. Để sử dụng REC/CCT trong hệ thống thì các thành phần tham gia cần sử dụng USDT để thanh toán. Mỗi mã thông báo “REC” được phát hành khi đồng hồ thông minh từ các nhà máy điện tái tạo gửi một tệp bằng chứng cho biết rằng 1 MWh điện đã được tạo ra từ nguồn NLTT. Mỗi mã thông báo “CCT” được phát hành khi quản trị viên xác minh được dự án qua thành phần đăng ký. Phát hành REC/CCT có nghĩa là mã thông báo blockchain được tạo và đúc vào mạng blockchain để nó có sẵn để giao dịch giữa những người tham gia nền tảng.
Bước 3: Quản trị viên chuyển tiếp tài liệu bằng chứng đến thành phần đăng ký, nơi xác minh tài liệu theo các quy tắc và quy định ban hành REC/CCT. Quản trị viên và thành phần đăng ký cùng thực hiện quyền hạn của họ để cung cấp mã thông báo cho nhà máy và làm cho mã thông báo có sẵn trên thị trường để lưu hành.
Bước 4: Yêu cầu tài khoản đa ngôn ngữ và đồng ký giao dịch là để đảm bảo tách biệt nghĩa vụ phát hành mã thông báo REC. Quản trị viên tạo chuỗi khối chứa thông tin REC/CCT, phát hành REC/CCT token và tạo ra mã định danh cho giao dịch đó, ký xác nhận giao dịch gửi REC/CCT từ tài khoản đa chữ ký đến các nhà máy/chủ dự án giảm phát thải theo dạng token ERC-20. Thành phần đăng ký cũng sẽ ký xác nhận giao dịch, REC/CCT được chuyển đến địa chỉ của các nhà máy.
Bước 5: Quản trị viên phát hành mã thông báo không thể thay thế của tài sản REC/CCT với một số sê-ri duy nhất. Các thông tin khác về REC như tên máy phát điện, địa điểm sản xuất và loại NLTT được công bố trong luồng dữ liệu blockchain. Để đúc mã thông báo vào mạng blockchain để lưu thông, quản trị viên gửi mã thông báo REC này đến tài khoản đa chữ ký, được chia sẻ với Thành phần đăng ký. Tương tự như vậy với CCT.
Bước 6: Nếu sản lượng và nguồn điện được xác minh và tuân thủ tất cả các quy tắc, thành phần đăng ký REC và quản trị viên đồng ký giao dịch để chuyển mã thông báo REC mới được tạo cho nhà máy điện. Nếu thông tin về dự án giảm phát thải chính xác, thành phần đăng ký và quản trị viên sẽ đồng ký giao dịch để chuyển mã thông báo CCT mới được tạo cho chủ dự án. Có 2 địa chỉ ví nhập khóa bí mật để kích hoạt hợp đồng thông minh gửi REC đến địa chỉ ví của các nhà máy.
Bước 7: Nhà máy phát điện quyết định ngừng sử dụng mã thông báo chỉ cần gửi mã thông báo REC đến thành phần đăng ký REC và nhận được xác nhận rằng 1 MWh điện đã được tạo ra từ các nguồn tái tạo. Khi các thực thể sở hữu mã thông báo CCT và sử dụng nó để hoàn thành các mục tiêu về năng lượng cũng sẽ được nhà quản trị thu hồi. Các công ty sở hữu REC/CCT có thể đạt được mục tiêu năng lượng từ việc gửi chúng đến thành phần đăng ký và được công nhận. Sau giao dịch khi kiểm tra địa chỉ ví của công ty sẽ được trừ một số lượng REC/CCT. Số lượng REC/CCT được thu hồi sẽ gửi vào 1 địa chỉ ví chứa mã thông báo vĩnh viễn.
Bước 8: Nếu nhà máy điện/dự án quyết định bán REC/CCT cho người mua tiến hành giao dịch trực tiếp với người mua trên blockchain, Nhà máy điện/dự án chỉ cần gửi mã thông báo REC/CCT cho người mua và đồng thời, người mua gửi tiền điện tử thanh toán tiền mặt đến nhà máy và dự án. Nhà máy điện sẽ tạo 1 hợp đồng thông minh khóa số lượng REC muốn bán vào. Bên mua cũng tạo 1 hợp đồng khóa số lượng USDT có giá trị tương ứng. Sau khi cả 2 đều ký xác nhận thì ngay lập tức giao dịch được hoàn thành. Có thể kiểm tra giao dịch bằng cách tra mã thông báo của khối chứa thông tin hoặc kiểm tra số dư trong địa chỉ ví của cả 2 thành phần. Tương tự như vậy với CCT.
Bước 9: Người mua có thể bán lại mã thông báo REC/CCT cho một thực thể khác theo quy trình tương tự trong Bước 8. Người giữ REC/CCT khóa số lượng token vào hợp đồng thông minh, người mua sẽ khóa số lượng USDT tương ứng với giá trị của số lượng REC/CCT. Khi triển khai hợp đồng thông minh sẽ tự động giao dịch chuyển REC/CCT vào địa chỉ ví của người mua và chuyển USDT vào ví người bán.
Bước 10: Một công ty điện, cơ quan chính phủ hoặc người tiêu dùng có thể ngừng sử dụng REC/CCT bằng cách gửi mã thông báo REC/CCT đến quản trị viên và đồng thời nhận được thông báo xác nhận. Xác nhận có thể được sử dụng như một bằng chứng để báo cáo mức tiêu thụ NLTT của nó hoặc cho các tình nguyện viên để hoàn thành các mục tiêu tiết kiệm năng lượng tự nguyện của nó. Đơn vị muốn sử dụng REC/CCT để hoàn thành các mục tiêu về tiết kiệm năng lượng sẽ khóa REC vào hợp đồng thông minh gửi cho quản trị viên. Quản trị viên nhận được REC/CCT và công nhận rằng đơn vị đó đã hoàn thành mục tiêu của họ. Quản trị viên khóa số lượng REC đó và gửi tới 1 địa chỉ ví dành cho REC/CCT hết hạn.
Bước 11: Tất cả các thực thể có thể xuất bản, truy xuất dữ liệu REC/CCT và tìm kiếm dữ liệu trên các khối dữ liệu blockchain.
Tất cả các giao dịch sau khi được hoàn thành sẽ được lưu vào khối dữ liệu. Bất kể ai có thiết bị kết nối mạng đều xem được các thông tin về REC/CCT qua mã thông báo của khối hoặc địa chỉ ví của thành phần tham gia.
4. Kết luận
Nghiên cứu đã xây dựng một mô hình thị trường tự nguyện cho phát hành và giao dịch REC và TCC tại Việt Nam dựa trên nền tảng blockchain. Mô hình này không chỉ cung cấp cơ chế giao dịch minh bạch, giảm thiểu sự phụ thuộc vào trung gian, mà còn giúp tự động hóa các quy trình, từ xác minh đến giao dịch, nhằm đơn giản hóa việc tham gia vào thị trường.
Blockchain quản lý nguồn gốc của REC và TCC bằng cách lưu trữ thông tin về thời gian, địa điểm và phương pháp sản xuất, giúp tăng tính minh bạch và không thể thay đổi. Để đảm bảo tính chính xác, thông tin này được kiểm tra bởi các tổ chức độc lập trước khi ghi vào blockchain. Dữ liệu minh bạch được chia sẻ giữa các bên liên quan như nhà sản xuất, nhà đầu tư và cơ quan quản lý, tạo nên hệ sinh thái thông tin đáng tin cậy. Hơn nữa, mạng lưới blockchain có thể mở rộng để xử lý hàng ngàn đến hàng triệu giao dịch, đáp ứng nhu cầu của các thị trường NLTT lớn và phức tạp. Khi được sử dụng làm nền tảng cho thị trường giao dịch phát thải tự nguyện, blockchain không chỉ thu hút vốn đầu tư vào công nghệ và NLTT mà còn tạo ra hệ thống giao dịch chính xác, giảm chi phí hoạt động và mở rộng khả năng tiếp cận người dùng.
Để mô hình này phát triển thành công tại Việt Nam, cần có sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ thông qua việc ban hành các chính sách khuyến khích, tiêu chuẩn và quy định rõ ràng về việc cấp phát, giao dịch REC và TCC. Ngoài ra, việc cung cấp các ưu đãi về thuế, tài chính và nâng cao nhận thức về lợi ích của blockchain sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp và nhà đầu tư tham gia thị trường. Điều này sẽ góp phần xây dựng một hệ sinh thái bền vững, thúc đẩy các mục tiêu trung hòa carbon và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. BCG & GFMA (2021). Unlocking the Potential of Carbon Markets to Achieve Global Net Zero.
2. Chính phủ (2022). Nghị định 06/2022/NĐ-CP Quy định giảm nhẹ phát thải khí nhà kính và bảo vệ tầng ô-dôn.
3. Do, T. H. (2022). “Types of investors in developing solar and wind power projects in Vietnam,” Viet Nam Trade and Industry Review, pp. 90-97.
4. Dyck, M., Streck, C. and Trouwloon, D. (2023). “Chapter 8: VCM Structure,” in The voluntary carbon market explained.
5. Leisch, J. and Ii, V. N. (2022). Thị trường chứng chỉ năng lượng tái tạo (REC) tại Việt Nam.
6. Thủ tướng Chính phủ (2023). Quyết định số 500/QĐ-TTg Phê duyệt quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050.
7. Vu Phong Energy Group (2024). Mua bán chứng chỉ năng lượng tái tạo (I-RECs): Tiềm năng lớn dành cho các dự án năng lượng tái tạo. Available at: https://vuphong.vn/mua-ban-chung-chi-nang-luong-tai-tao-i-recs/ (Accessed: December 18, 2024).
Using blockchain for trading renewable energy certificates and carbon credits: Developing Vietnam's voluntary market
Phan Huy Hoang1
Ph.D Do Thi Hiep2
1Center for Environment and Cleaner Production
2Faculty of Industrial and Energy Management, Electric Power University
ABSTRACT:
This study explores the application of blockchain technology in trading renewable energy certificates and carbon credits within the voluntary market. Blockchain enhances transparency, security, scalability, and efficiency in these transactions, thereby reducing greenhouse gas emissions and aiding businesses in achieving net-zero goals. The study outlines the operational mechanisms of such transactions, highlights the benefits of integrating financial products on a unified platform to attract investment, and discusses the potential for expanding and developing the voluntary market.
Keywords: renewable energy certificate, carbon credit, blockchain, voluntary market.
[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 25 tháng 12 năm 2024]
