温室气体的过量排放导致温室效应不断增强，对全球气候产生不良影响，二氧化碳作为温室气体中最主要的部分，减少其排放量被视为解决气候问题最主要的途径，如何减少碳排放也成为了全球性议题。
为承担解决气候变化问题中的大国责任、推动我国生态文明建设与高质量发展，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话上提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，指明我国面对气候变化问题要实现的“双碳”目标。
01碳达峰与碳中和的定义
碳达峰
碳达峰就是指碳排放量达峰，即二氧化碳排放总量在某一个时期达到历史最高值，之后逐步降低。其目标为在确定的年份实现碳排放量达到峰值，形成碳排放量由上涨转向下降的拐点。碳达峰是碳中和实现的前提，碳达峰的时间和峰值高低会直接影响碳中和目标实现的难易程度，其机理主要是控制化石能源消费总量、控制煤炭发电与终端能源消费、推动能源清洁化与高效化发展[1]。
目前世界上已有部分国家实现了碳达峰，如英国和美国分别于1991年和2007年实现了碳达峰(图1)，进入了达峰之后的下降阶段。在英国和美国碳达峰后，两者的碳排放量并未产生直接的下降，而是先进入平台期，碳排放量在一定范围内产生波动，之后进入碳排放量稳定下降阶段。
碳中和
碳中和即为二氧化碳净零排放，指的是人类活动排放的二氧化碳与人类活动产生的二氧化碳吸收量在一定时期内达到平衡[2]。其中人类活动排放的二氧化碳包括化石燃料燃烧、工业过程、农业及土地利用活动排放等，人类活动吸收的二氧化碳包括植树造林增加碳吸收、通过碳汇技术进行碳捕集等。
碳中和有两层含义，狭义上的碳中和即指二氧化碳的排放量与吸收量达到平衡状态，广义上的碳中和即为所有温室气体的排放量与吸收量达到平衡状态。碳中和的目标就是在确定的年份实现二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量平衡。碳中和机理即为通过调整能源结构、提高资源利用效率等方式减少二氧化碳排放，并通过CCUS(碳的捕集、利用与封存)、生物能源等技术以及造林/再造林等方式增加二氧化碳吸收。
目前苏里南与不丹分别于2014年和2018年宣布已经实现碳中和目标[3]。两国的能源需求量均较低，产生的碳排放量较少；同时苏里南与不丹的森林覆盖率分别在90%和60%以上，较高的森林覆盖率提升了其碳汇能力。在这两方面的作用下，不丹与苏里南的达到了碳中和。
02“双碳”目标的产生背景
减少碳排放以应对气候变化逐步成为全球共识
不良气候变化的灾难性影响推动全球减少碳排放。自从人类社会进入工业化时代以来，以二氧化碳为主的温室气体排放量迅速增加，温室气体浓度升高强化了大气层阻挡热量逃逸的能力，形成更强的温室效应，从而产生了温室气体排放与气候变化之间的紧密联系[4]。
2019年，二氧化碳排放量达到364.4亿吨，占所有温室气体的比重高达74%，是造成温室效应的最主要原因。全球地表平均气温与二氧化碳排放量呈现出相同的变化态势，在2019年达到了10.13℃，与1750年相比升高了2.82℃。政府间气候变化专门委员会在第5次评估报告中指出前工业时代以来二氧化碳等温室气体的浓度不断上升，这一现象极有可能是气候变化的主要原因[6]。
虽然近年来全球碳排放量的增长速度有所放缓，但全球二氧化碳排放量仍未到达顶峰[5]，意味着未来气候变化问题依旧严峻。气候变化对人类赖以生存的自然环境产生了破坏性的影响，包括极端天气事件的增多、海平面上升、农作物生长受影响等，因此控制碳排放以减缓全球气候变暖，从而促进人类社会健康发展成为了重要的全球议题。
减少碳排放以应对气候变化逐步成为全球共识。全球为应对气候危机，通过历次气候大会形成了阶段性的减排原则和减排目标，“碳中和”即为本世纪中叶的目标。
1992年，联合国组织签订了《联合国气候变化框架公约》，确定了“共同但有区别的责任”原则，要求发达国家先采取措施控制温室气体的排放，并逐步为发展中国家提供资金和先进技术；而发展中国家在发达国家的帮助下，采取对应的措施减缓或适应气候变化。
1997年，《联合国气候变化框架公约的京都议定书》(《京都议定书》)达成，并于2005年2月正式生效。《京都议定书》设定了温室气体排放控制目标，规定了缔约方的减排任务；更重要的是其以法规的形式限制温室气体排放，并确定了三种灵活合作机制：清洁发展机制、联合履行机制和排放贸易机制。
2005年，欧盟碳排放交易系统开始运行，标志着减排方式中的排放权交易开始实施，助力各国减少碳排放，同时促进碳金融产业的发展。
2015年，第二份有法律约束力的气候协议——《巴黎协定》正式通过，为2020年之后全球应对气候变化的行动做出安排：较工业化前温度水平，全球平均气温升高程度应控制在2摄氏度之内，并努力做到升温在1.5摄氏度之内，并且在本世纪下半叶实现温室气体净零排放；同时《巴黎协定》要求各缔约方递交国家自主贡献目标，截至2021年8月10日，共有192个缔约方递交了国家自主贡献目标，共同为控制碳排放而努力。
2020年12月12日，气候雄心峰会上，联合国秘书长强调联合国2021年中心目标是在全球组建21世纪中叶前实现碳中和的全球联盟。
融入全球治理、实现可持续发展推动中国提出“双碳”目标
面对全球范围内开展气候行动的趋势，我国从1979年开始逐渐推进节能减排工作，积极推动应对气候变化的措施，主动承担起大国责任，为实现人类社会的健康发展做出努力。同时，日益严峻的生态环境问题要求我国的发展模式需要向可持续发展模式转变。在这两方面背景下，我国提出了“双碳”目标。
中国需要在应对气候行动中展现大国担当。
2020年，中国GDP达到101.60万亿元，占全球GDP比重的17.38%，是世界第二大经济体。同时，2019年，中国碳排放达到101.8亿吨，占全球碳排放的27.92%，是世界上年度碳排放最多的国家，在此情况下，中国的气候行动一直备受国际关注。
关于减少碳排放的责任，从历史累计数据来看，西方国家的排放主要从工业革命开始就已经进行，而发展中国家的碳排放起始时间相对较晚，应该以历史累计碳排放量还是以现在的碳排放量来分担责任一直是一个博弈点。
从人均碳排放的角度来看，发达国家的人均碳排放量虽然在逐渐下降，但是仍有部分发达国家高于发展中国家(图4)，特别是人均累计碳排放量远高于发展中国家(图5)，国家的发展需要不断地累积才能达到一定的高度来满足本国人民的需求，发展中国家当前阶段的发展对能源消耗、工业化建设等活动有更高需求，会使自身实现碳达峰碳中和目标更为困难。
因此，发达国家和发展中国家在应对气候变化问题上存在核心的利益矛盾。在此情况下，面对世界领导结构变化的国际形势，中国不纠结于历史碳排放总量等问题，主动提出加强国家自主贡献以及“双碳”目标，是对国际社会关注的积极回应，是中国在《巴黎协定》下具有里程碑意义的减排目标，表明中国坚决维护《巴黎协定》、积极进行气候治理的决心，同时也是体现中国融入全球治理、体现大国责任担当的表现。
实现可持续发展是推动我国提出“双碳”目标的另一个重要原因。
过去几十年来，中国经济飞速发展，对能源需求不断走高，而我国能源结构以化石燃料为主，2019年，煤炭、石油、天然气三者占比达到85%（图6），大量的化石燃料使用造成了碳排放持续增加。2019年，化石燃料带来的碳排放量占比达到92%（图7）。大量的碳排放同样使我国产生了气候变化问题，地表平均温度也从1990年的7.14℃逐步升高到2019年的10.17℃ (图8)，气候变暖现象愈发明显。
根据《2020年中国气候公报》，在气温方面，近年来全国平均高温日数呈现出上升趋势，且极端高温事件偏多而极端低温事件偏少；在降水方面，2020年我国平均降水量较常年多10.3%，暴雨日数较常年多24.1%，全国共出现了37次区域性暴雨天气过程，造成了大量经济损失。
此外，化石燃料属于不可再生能源，从长期来看，对化石能源的过度依赖不利于我国实现可持续发展。面对可持续发展的要求，我国提出了“双碳”目标以控制碳排放，倒逼能源结构调整，改善生态环境，实现可持续发展。
03全球主要国家和地区实现碳中和的路径
目前大量国家与地区提出了碳中和目标，如美国、欧盟、英国等提出要在2050年实现碳中和，我国提出要在2060年实现碳中和目标。大部分国家以调整能源结构为基础，对各产业制定了碳中和实现路径，力图通过能源结构调整与产业结构调整来实现碳中和。
调整能源结构，推动能源脱碳
目前全球能源消耗中石油、煤炭、天然气占比一直在80%以上，清洁能源的占比虽然在逐渐提高，却仍在20%以下(图 9)。因此，各国纷纷从能源供给方面入手，发展清洁能源、提高清洁能源占比以调整能源结构，逐步推动能源脱碳，进而减少碳排放以实现碳中和。
各国具体实施策略主要从两方面入手，一是降低化石燃料的消耗，在能源消耗结构中化石燃料占比极高，导致能源消耗过程中产生了大量的碳排放，因此部分国家将降低化石燃料的消耗以弱化对化石能源的依赖视为重要策略。
例如，2017年联合国气候大会召开时，英国、法国等20个国家联合美国的两个州共同成立了弃用煤炭发电联盟(The Powering Past Coal Alliance)，逐渐淘汰煤炭发电；丹麦停止发放石油和天然气开采许可证，并提出在2050年停止开采化石燃料；美国也开始出台政策暂停部分地区的石油与天然气开采活动；我国也在逐步要求不再新建煤炭发电项目，并淘汰老旧燃煤电厂。
二是发展清洁能源，降低能源消耗过程中的碳排放。清洁能源具有资源量丰富、环境友好、可循环性的特征，提高清洁能源的利用率是各国调整能源结构的重要途径。
法国政府2020年发布新的多年期能源计划，提出到2023年实现20.1GW可再生能源发电装机，到2028年实现44GW可再生能源发电装机；德国颁布了《气候行动法》、《可再生能源法》计划提高可再生能源发电量；日本计划提高海上风电装机量、实现氨混合燃料发电、提高氢能发电；美国制定了清洁能源革命计划以支持清洁能源技术创新；我国可再生能源开发利用规模已成为世界首位；欧盟提出了清洁能源计划与《欧盟氢能战略》，推动清洁能源的发展，还提出了新的提案要求到2030年可再生能源占欧盟最终能源消耗的40%。
降低工业碳排放，打造低碳工业
工业部门不仅会大量消耗能源，还会在生产过程中产生大量的碳排放，因此工业部门的碳排放占比也较高。目前各国也制定了相应政策，并采取了一定措施来降低工业部门的碳排放，其中主要的途径是碳捕集、利用与封存技术(CCUS)、生物能源与碳捕集和储存技术(BECCS)、循环利用技术。CCUS和BECCS能够对生产过程产生的碳进行捕集并进行再次利用，从而提高资源使用效率，减少碳排放。
我国于2019年发布了《中国碳捕集利用与封存技术发展路线图》，来推动CCUS技术发展；英国、瑞典相继推出了BECCU技术试点来减少碳排放。循环利用技术被广泛用于循环经济，对工业材料进行循环利用，降低碳排放强度。
美国很早就对废弃物处理出台了相关法案，推广再生资源回收利用工作；欧洲推出了《循环经济利用计划》，从多方面建设循环经济；我国引印发《“十四五”循环经济发展规划》，构建资源循环型产业体系，提高资源利用效率。
降低建筑碳排放，推进绿色建筑
对建筑行业进行绿色改造，发展新型建筑材料、改进施工方式与流程、提高老旧建筑改造效果对减少建筑行业碳排放有重要作用。
实现途径主要有两条，一是建立绿色建筑评价体系，各国现在已经推出了一系列的绿色建筑评价体系，对建筑环保性进行评价，从而控制建筑的碳排放，如美国的《绿色建筑评估体系》(Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System，LEED)、英国的BREEAM体系(BuildingResearch Establishment Environmental Assessment Method)、澳大利亚的ABGERS体系(Australian Building Greenhouse RatingScheme)、日本的CASBE体系(ComprehensiveAssessment System for Building Environmental Effidency)等。
二是不断改进现有老旧建筑，实现老旧建筑绿色升级。例如欧盟推出了“革新浪潮”倡议，提出到2030年所有建筑实现近零能耗；法国针对老旧建筑改造推出了翻新工程补助金，要求既有建筑进行节能改造；英国推出“绿色账单”计划为老建筑安装减排设施，并对新建建筑进行评估，分析其耗能，助力建筑减排。
降低交通碳排放，发展交通脱碳
随着人口的不断增多、基础建设的完善与经济的发展，交通行业不断增长，成为碳排放量占比较高的行业，因此各国开始设立相关政策规划，推动减少交通行业碳排放。
实现途径主要有两条，一是推行新能源交通工具，二是利用数字化提升交通运输效率。
在推行新能源交通工具方面，各国主要推动燃料清洁化以实现交通出行、人货运输的绿色化。比如欧盟发布了《可持续与智能交通战略》，促进陆运、水运、空运零排放，提出提案要求2030年新注册燃油车比2021年减少55%，到2035年将不再有新的燃油车注册；美国建设现金车辆贷款支持项目，推动新能源汽车的发展；部分国家公布了禁售燃油车时间表，提高新能源汽车占比。
在交通运输数字化方面，欧盟发布了《可持续与智能交通战略》提出构建自动化的多式联运体系，优化运输模式，提高利用效率，同时部署自动汽车、无人机来提高交通系统的智能化。
提高生物碳吸收，发展低碳农业
农业的生产活动中同样会产生大量的碳排放。实现农业低碳发展的途径主要有两条，一是减少生产过程的碳排放，二是增加碳吸收。
在减少碳排放方面，美国通过《清洁能源及安全法案》助力农业耗能清洁化、高效化；英国推行有机农业以减少农业生产与加工耗能；欧盟发布了《农场到餐桌战略》，通过减少粮食浪费、促进农药可持续利用、减少污染、发展有机农业，支持农业向可持续生产过渡。
在增加碳吸收方面，各国主要通过增加本国碳汇能力来增加碳吸收。比如英国推动“林地创造资助计划”，提高本国林地面积；美国发布《美国农林部智能气候体系》，通过森林管理、保护和恢复国有森林的途径来增加碳汇能力。
利用碳交易机制，发展绿色金融
在《京都议定书》中，碳排放权交易体制是重要的减排机制之一，因此自《京都议定书》生效后，碳交易市场开始快速发展，绿色金融迅速推进，助力各国实现碳中和。欧洲、美国等国家或地区均陆续设立了碳排放交易市场，将碳排放权与减排措施实现的减排额度进行量化并形成指标，从而在市场上进行交易，从而提高全球整体的减排能力。
同时，绿色金融不断发展，通过绿色信贷、绿色税收支持各行业新兴技术发展，从而助力各行业实现碳中和。欧盟推出了《欧盟可持续金融分类方案》、《欧盟绿色债券标准》等文件，推动欧洲绿色金融的发展，此外还有提案提出到2026年开始设立碳边境税等具体目标；美国通过制度保障与金融创新优化绿色金融资金的使用。
参考文献：
[1] 刘振亚. 实现碳达峰碳中和的根本途径. 学习时报, 2021-03-15(A8)
[2] IPCC: Index. In: Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report onthe impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levelsand related global greenhouse gas emission pathways, in the context ofstrengthening the global response to the threat of climate change, sustainabledevelopment, and efforts to eradicate poverty. 2018
[3]联合国全球契约组织. 企业碳中和路径图——落实巴黎协定和联合国可持续发展之路. 2021
[4]Lacis A A, Scht G A, Rind D, Ruedy R A. Atmospheric CO2: Principalcontrol knob governing Earth’s temperature. Science, 2010, 330(6002): 356-359
[5]Our World in Data. Global emissions have not yet peaked. 2020.08), [2020-08].https://ourworldindata.org/grapher /annual-co-emissions-by-region
[6]IPCC. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working GroupsI, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel onClimate Change. IPCC, Geneva, Switzerland, 2014
