免费分配即配额以无偿的方式分配给企业，常用的免费分配的方法包括祖父法（grandfathering）和基准分配法（benchmarking）。前者根据历史排放发放配额，后者根据一定的基准发放配额。

    免费分配是碳交易的首创，其他排污权交易或环境权益交易均无免费分配，而是依据“污染者付费”的原则有偿购买排放权。碳交易引入免费分配的设计，一方面是由于温室气体是否应定义为污染物尚存争议；另一方面是由于与其他污染物不同，温室气体排放涉及人类社会生产、消费的方方面面，与经济活动相关性明显大于其他污染物，因此增加碳价成本对经济的影响较大。另外，由于对于温室气体排放管制目前只是区域行为，碳配额的有偿分配可能削弱管制企业相对于无碳管制区域企业的竞争力，甚至可能导致企业迁出碳管制区域，产生所谓的“碳泄漏”。

    碳交易作为公共政策的产物，往往会受各利益集团的影响，因此在初期，比例较高的免费配额是各利益方博弈的结果。免费分配只是折中之计，相当于本应由排放者承担的成本由社会来承担。加州、澳大利亚、新西兰等都明确指出给排放企业免费发放配额是一种工业援助措施，类似于税收减免。

    由于配额的稀缺性，配额分配还可结合其他政策目标，实现多重功效：（1）推动低碳技术发展。欧盟碳交易机制（EuropeanUnion Emission Trading Scheme ，EU ETS）第三阶段预留部分配额（约3亿吨）进行拍卖，收入将支持12项碳捕获与封存技术(Carbon Capture and Storage，CCS )示范工程和新能源技术的示范工程，加州和魁北克预留部分配额奖励自愿购买可再生电力的行为；（2）鼓励早期减排。魁北克和改革前的RGGI设计了相当于配额的早期减排信用（EarlyReduction Credit），奖励给在碳交易计划实施前先期减排的排放企业；（3）平抑碳价成本带来的价格上涨。加州将免费配额的绝大部分（基数是9,770万吨）分配给配电企业（ElectricalDistribution Utilities，EDUs），不过要求其将配额拍卖，所得收入只能用来平抑碳价引发的电力价格上涨（电厂需要通过有偿分配获得配额）；（4）补贴其他受影响的行业。新西兰为补偿ETS对渔业部门带来的燃料成本上升的影响，渔业也将分得一定数量的配额；（5）生态补偿。强制纳入新西兰碳交易机制的1990年前的林业可获得免费配额，以补偿其不能伐木或将林地改作他用的损失，当然如果林地减小，则需退回免费获取的配额。

    祖父法是以历史排放量作为免费发放配额依据的分配方式，需要有基准期的历史排放数据。EU ETS前两阶段的分配方式是运用祖父法的代表。

    基准法是根据设定的排放基准值（benchmark）免费发放配额，基准分配法是目前运用最多的分配方法。“基准”主要包括产品基准和能耗（热力、燃料或电力）基准两类。企业可获免费配额数量的基本计算公式为活动水平（产量或能耗）乘以基准值。基准值一般选择行业先进技术指标，例如EU ETS第三阶段的基准值为同类产品中排放效率最高的前10%产品排放效率的平均值。活动水平数据通常为历史数据，即以往某一年或平均几年的产量或能耗数据。

    通过祖父法或基准法计算出免费配额的基础数据后，可能需要针对行业间的区别和年际之间的区别，进行一定比例的折减。该折减比例一般是通过两个调整因子确定，一是根据行业碳泄漏风险或面临外部竞争的程度所确定的调整因子，二是与配额总量缩减相一致的线性递减因子。祖父法和基准法的计算公式分别如公式1和公式2所示。

 
    免费配额=历史排放数据×碳泄漏因子×线性递减因子                                                    （1）
 
    免费配额 = 排放基准值×活动水平（产量或能耗）×碳泄漏因子×线性递减因子       （2）
 
    欧盟有碳泄漏风险的行业可获得全部免费配额，碳泄漏因子为100%；无碳泄漏风险的行业只能获得部分免费配额，且逐年减少。澳大利亚和新西兰根据“贸易暴露（trade-exposed）”程度确定两级援助比例并逐年递减。加州将不同行业依据碳泄漏风险（leakage risk）分为三级，分别设定不同的产业援助因子（industry assistance factor）来区分其免费比例，风险越低免费比例越低且递减越快。