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碳达峰与碳中和的背景与内涵
1、总体认识气候变化和碳排放
1.1全球气候变暖是人类亟需解决的关键问题
气候指一个地区大气的多年平均状况，通常由温度、降水、光照等气候要素的统计量来反映。气候变化是指长时期内气候状态的变化。气候变化有两方面表现形式：一是气候平均值的变化，如温度整体下降或者升高；二是气候离差值的变化，是指目前的气候状态偏离正常状态的程度，气候离差值增大，气候状态的不稳定性增加，气候异常将愈加明显。气候变化的原因既有自然因素也有人为因素。自然因素包括太阳辐射的变化、地球轨道的变化、火山活动、大气与海洋环流的变化等；人为因素主要是工业革命以来人类活动，包括人类生产、生活所造成的二氧化碳等温室气体的排放、对土地的利用、城市化等。
全球变暖是目前气候变化的主要特征，其原因是大气中温室气体浓度上升导致温室效应增强。
温室气体主要包括水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）、氢氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）、三氟化氮（NF3）等，其中除水蒸气外的其他温室气体与人类活动关系密切，成为当前减排的重点。
温室效应是指地球主要通过地表吸收来自太阳的辐射，并以长波辐射（热辐射、红外辐射）到宇宙。某些长波辐射被大气中的温室气体所吸收。这些被吸收的能量再向各个方向辐射，向上辐射的部分从大气较冷的高层消失到宇宙之中，向下辐射的部分使地表增温。
人类活动排放的温室气体快速增长，导致全球气候变暖、极端天气频发等一系列严重后果。根据政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentalPanelonClimateChange，IPCC）最近一次评估形成的《气候变化综合报告》，自年以来，全球人为CO2排放快速增长，导致地球表面温度趋势性上行，过去30年里，每10年的地球表面温度都依次比前一个10年的温度更高。人为温室气体排放与全球温升、海平面上升具有高度相关性。
1.2温室气体的来源与构成
（1）关于温室气体
应对气候变化，需要减少温室气体排放，其核心是要减少二氧化碳排放。一是CO2是最主要的温室气体，在全球和我国温室气体排放总量中的占比分别超过七成和八成。二是现有技术条件下，CO2减排难度低于其它温室气体。CO2减排目前已有相对清晰的实施路径，如通过风电、光伏等可再生能源发电替代化石能源发电，有效降低电力行业CO2排放；通过氢能使用，降低钢铁等工业CO2排放；通过大规模植树造林，有效吸收CO2。
从全球来看，二氧化碳排放占温室气体排放总量的75%。根据联合国环境规划署《TheEmissionsGapReport》，全球温室气体排放持续增长，其中CO2增量最大。年，全球温室气体排放总量为59.1±5.9GtCO2e（十亿吨二氧化碳当量），其中化石（包括化石燃料和碳酸盐）相关CO2排放约38.0±1.9Gt，占温室气体排放总量的65%，加上土地利用变化（land-usechange）带来的排放，CO2排放占比上升至75%左右。
从我国来看，二氧化碳排放占温室气体排放总量的80%以上。根据《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》，年我国温室气体排放总量为.01亿tCO2e（亿吨二氧化碳当量），其中CO2排放.75亿吨，占83.5%；若考虑土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）带来的吸收量，则CO2净排放占比为81.6%。需要特别说明的是，年国家温室气体清单是我国官方披露的最近期数据，根据联合国环境规划署（UNEP）数据，年我国温室气体排放总量在亿tCO2e左右，较上升14%左右。因此，下表中排放量绝对值会有所上升，但比例关系不会有明显变化。
（2）关于二氧化碳
二氧化碳排放主要来源于两方面，与能源相关排放占比接近90%，工业过程排放占比略超10%。根据《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》，年二氧化碳排放（不计吸收）中，能源活动占比86.9%，工业过程占比12.9%。农业活动、废弃物处理等产生的二氧化碳排放较小，可予以忽略。年，根据清华气候院“中国低碳发展战略与转型路径研究项目成果介绍”，二氧化碳总排放量.5亿吨，其中与能源相关排放.3亿吨，占比88.4%；工业过程排放13.2亿吨，占比11.6%。
工业生产过程的CO2主要集中于非金属矿物制品、金属冶炼、化工，占比分别约7成、2成、1成。年我国工业生产过程排放13.3亿吨二氧化碳，其中非金属矿物制品排放9.15亿吨（主要为水泥），占68.8%；金属冶炼排放2.73亿吨，占20.5%；化学工业排放1.42亿吨，占10.7%。
能源相关二氧化碳排放中可分为供给端和需求端来拆解其结构。供给端，煤炭、石油、天然气排放占比分别为77%、17%、6%。根据GlobalCarbonProject初步测算，年中国煤炭、石油、天然气CO2排放量约为72亿吨、16亿吨、6亿吨，总计94亿吨，与清华气候院总量数据（.3亿吨）相近。煤油气三者排放占比分别为76.6%、17.0%、6.4%。需求端，不计间接排放，电力、工业、建筑、交通排放占比大致为“4-4-1-1”关系；若计间接排放，工业、建筑、交通排放占比大致为“7-2-1”关系。根据清华气候院《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合报告，年电力、工业、建筑、交通四部门CO2排放占比分别为40.5%、37.6%、10.0%、9.9%；若计用电带来的间接排放，则根据工业、建筑、交通用电量占比计算，三者排放占比约70%、20%、10%。
（3）关于工业二氧化碳排放从全球来看，年工业占全球CO2排放总量（不计土地利用变化带来的CO2排放）的46.8%。UNEP数据显示，年化石（包括化石燃料和碳酸盐）相关CO2排放约亿吨；IEA数据显示，年化石燃料燃烧产生的CO2排放约亿吨；二者差值约40亿吨，占总排放的比重为10.7%，参照我国工业过程CO2排放占CO2总排放的11%-13%，基本可认为上述差值属于工业过程CO2排放。化石燃料燃烧产生的亿吨CO2排放中，发电供热CO2排放亿吨，占比41.7%；制造业、建设、能源生产相关CO2排放（不计发电供热间接排放）77.7亿吨，占比23.2%。根据国网能源研究院《全球能源分析与展望》数据，年全球工业用电占终端用电总量的41.2%，因此我们判断工业中与能源相关CO2总排放约为77.7+×41.2%=.4亿吨。工业总体CO2排放约为.4+40=.4亿吨，占全球CO2排放总量（不计土地利用变化带来的CO2排放）的46.8%。
水泥、钢铁、化工是工业中CO2排放最大的三个行业，比重约为17.2%、16.7%、12.1%（年）。基于上述方法，测得年工业CO2排放约亿吨。根据麦肯锡《Decarbonizationofindustrialsectors
henextfrontier》，年水泥行业CO2排放约30亿吨（占非金属矿物制品业排放的80%），钢铁行业CO2排放约29亿吨，化工行业CO2排放约21亿吨（其中合成氨排放5亿吨，乙烯排放2亿吨），占工业总排放的17.2%、16.7%、12.1%。
从我国来看，钢铁、水泥、化工CO2排放占CO2排放总量的比重约16.2%、15.7%、7%。年，中国化石燃料相关CO2排放约98.1亿吨，连同工业过程CO2排放，共计.9亿吨（假设工业过程CO2排放占全部CO2排放的10.7%，与年相同）。根据麦肯锡数据，年全球水泥、钢铁、化工CO2排放30亿吨、29亿吨、21亿吨。假设单位产量CO2排放不变，则年中国水泥CO2排放17.2亿吨，占全部CO2排放15.7%。中国钢铁CO2排放17.8亿吨，占全部CO2排放16.2%。另据冶金工业规划研究院测算，钢铁行业占全国碳排放总量15%左右，是制造业31个门类中碳排放量最大行业，与我们测算结果大致吻合。化工行业产品众多，基于主要化工产品大致估算我国化工CO2排放占全球1/3，即排放约7亿吨，约占全国CO2排放的7%（年）。
分用能形式来看，除电力产生的间接排放外，全球40%工业CO2排放来源于燃烧供热，以满足各类低温（°C）、中温（-°C）、高温（°C）需求。
（4）关于建筑二氧化碳排放
建筑全过程包括建材生产阶段、建筑施工阶段、建筑运行阶段，各阶段CO2排放占CO2总排放的28%、1%、22%。年我国建筑全过程CO2排放总量为49.3亿吨，占全国CO2排放的比重为51.3%（此处对全国CO2排放或未考虑工业过程排放，导致各占比略偏大）。其中，建材生产阶段CO2排放27.2亿吨，占全国CO2排放的比重为28.3%；建筑施工阶段CO2排放1亿吨，占比1%；建筑运行阶段CO2排放21.1亿吨，占比21.9%。
（5）关于交通二氧化碳排放
全球交通CO2排放占比24.6%，其中公路交通占比18.2%。根据IEA数据，年全球化石燃料燃烧CO2排放.1亿吨（未计工业过程排放，下述占比会略偏高），交通CO2排放82.6亿吨，占比24.6%；公路交通CO2排放60.9亿吨，占比18.2%。
中国交通CO2排放占比9.6%，其中公路交通占比7.9%。根据IEA数据，年中国化石燃料燃烧CO2排放95.3亿吨（未计工业过程排放，下述占比会略偏高），交通CO2排放9.2亿吨，占比9.6%；公路交通CO2排放7.5亿吨，占比7.9%。
2、全球应对气候变化的总体框架
2.1全球应对气候变化的发展历程
气候变化问题自上世纪70年代开始得到广泛研究，80年代逐渐引发全球
