本书通过对生态文明建设、数字经济发展、科学技术创新、以及能源安全等的解读，为广大干部群众普及碳达峰与碳中和的知识以及在数字时代下的实践经验。共分为十一章，从理论、方法、实践等三个维度综合性地阐述了碳达峰与碳中和目标下的社会经济发展本质及数字时代下的新机遇，全面解读了我国生态文明思想与国家绿色发展的战略方针，并从气候环境变化和可持续发展等科学论点出发构建了碳达峰与碳中和的理论框架和基础。从经济结构转型、能源产业升级、数字科技发展等方面论述了实现碳达峰与碳中和的路径和方法，收集并整理了国内外碳达峰与碳中和的实践案例，具有较高的学术价值和出版价值。书稿得到中国工程院杜祥琬和丁一汇两位院士的推荐。
代序 实现“双碳”目标应形成战略战术共识………………………… 1
理论篇
第一章 气候环境变化与可持续发展…………………………………… 3
一、工业化进程对气候环境的巨大影响……………………… 3
二、国际社会积极应对气候环境变化………………………… 7
第二章 碳达峰碳中和是实现可持续发展的必由之路 …………… 13
一、碳排放与气候变化的关系……………………………… 13
二、碳达峰碳中和目标的提出背景和理论基础…………… 17
三、中国碳达峰碳中和的提出及重大意义………………… 23
第三章 完善政策体系推动碳达峰与碳中和………………………… 28
一、贯彻国家战略，落实地方双碳政策…………………… 28
二、加快碳中和进程，筑牢能源安全基石………………… 46
三、实现碳中和目标，呼唤新金融………………………… 50
四、发挥科技优势，共建碳中和新乡村…………………… 54
五、践行海洋负排放，发展海洋经济……………………… 59
第四章 碳达峰与碳中和离不开数字技术…………………………… 64
一、数字化进程是社会高质量发展的必然选择…………… 65
二、数字政府让决策更加科学……………………………… 71
三、数字企业节能减排，推动低碳绿色生产……………… 75
四、数字社会引领绿色生活新时尚，实现碳普惠………… 79
方法篇
第五章 瞄准产业升级与能源低碳转型……………………………… 85
一、淘汰落后产能调整高耗能产业结构…………………… 85
二、深入实施制造强国战略………………………………… 88
三、发展壮大战略性新兴产业和促进服务业繁荣发展…… 90
四、能源低碳转型行动方案………………………………… 97
五、构建数字时代的能源体系……………………………… 98
六、数字化助力可再生能源发展…………………………… 99
七、数字技术助推电池储能高效发展……………………… 103
八、数字技术让氢能安全有保障…………………………… 107
九、数字技术支撑固碳技术大有可为……………………… 111
第六章 发展核心数字科技…………………………………………… 116
一、云计算：云端信息中心，满足多元化需求…………… 117
二、大数据：引导企业科学决策，养成居民绿色出行…… 119
三、物联网：万物互联，多方协同………………………… 121
四、移动互联网：提供绿色平台，宣传低碳理念………… 123
五、人工智能：高效学习，精准预测……………………… 125
六、区块链：为碳减排保驾护航…………………………… 127
第七章 推动绿色智能智造…………………………………………… 130
一、绿色制造的发展之路…………………………………… 131
二、全生命周期管理贯穿绿色制造………………………… 132
三、绿色智能制造离不开数字技术………………………… 136
第八章 践行绿色生活和推广低碳教育……………………………… 140
一、绿色低碳全民行动……………………………………… 140
二、绿色学校创建和低碳教育行动………………………… 146
第九章 健全碳交易市场机制………………………………………… 151
一、碳交易概述及其意义…………………………………… 151
二、国内外碳交易市场表现………………………………… 152
三、数字技术助力碳交易…………………………………… 160
四、数字化碳汇交易领域前景广阔………………………… 166
五、碳金融与数字技术深度融合…………………………… 170
实践篇
第十章 国际探索和经验……………………………………………… 179
一、欧洲实践………………………………………………… 179
二、北美实践………………………………………………… 187
三、日本实践………………………………………………… 192
第十一章 中国智慧和中国方案……………………………………… 196
一、地方政府探索绿色低碳发展…………………………… 196
二、创新企业拥抱低碳转型………………………………… 204
三、低碳社区和校园践行绿色生活………………………… 213
参考文献………………………………………………………………… 229
实现“双碳”目标应形成战略战术共识
碳从哪里来？碳又到哪里去？碳中和对地球和人类未来意味着什么？这是当今世界关注的重要议题。2020 年，习近平主席代表中国向世界郑重承诺，力争在 2030 年实现碳达峰、2060 年实现碳中和。此后“双碳”成为社会热词，引发社会各方面的常热烈讨论，观点多种多样。因此，有必要对“双碳”目标的历史逻辑、理论逻辑和现实逻辑进行系统解构，全面厘清实现“双碳”目标应有的理性认识和针对性战略举措。
实现“双碳”目标，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。第一，实现“双碳”目标，不是别人让我们做，而是我们自己必须要做。能源转型是人类文明形态不断进步的历史必然，这是我国实现高质量发展、可持续发展的内在要求。改革开放以来，我国能源的快速增长支撑了经济的高速增长，能效有明显提高，能源结构也有改善，但还不具革命性，而产业偏重、能效偏低、结构高碳的粗放增长使得环境问题日趋尖锐。近年来，我国已将能源强度、碳强度列入考核指标，能源弹性系数逐步下降。但目前我国能源强度依然是世界平均水平的 1.3 倍，这显然是不可持续的。如果这一数字提升至1.0，就意味着同等规模的 GDP 可节省十几亿吨标准煤。各国走向现代化，都会出现一个经济增长与碳排放量脱钩的拐点，这个拐点就是碳达峰，因此，要走现代化，我国一定要实现碳达峰。第二，从全球来看，应对气候变化是全人类的共同挑战和共同事业，中国应与各国一道作出贡献。习近平主席指出，应对气候变化《巴黎协定》代表了全球绿色低碳转型的大方向，是保护地球家园需要采取的最低限度行动，各国必须迈出决定性步伐。“双碳”目标就是在《巴黎协定》的基础上更进一步，提出国家自主贡献承诺。因此，要推动人类命运共同体建设，实现全人类的发展需要，我们一定要走向碳中和。
实现“双碳”目标，是一个复杂的系统工程，是长达几十年的科学转型过程，政策性很强，要保持积极而稳妥的态度，防止两种倾向，第一种倾向是简单化，一刀切；第二种倾向是转型不力，走老路导致发展落后。因此，实现“双碳”目标，必须强化全国一盘棋的国家主体意识，第一，要算好长远的系统大账。第二，要因地制宜，结合不同地域不同领域不同个体的现实情况，明确针对性的减排措施。第三，要讲究减排后剩余排放量与“吸碳”的均衡，在能源消耗和环境吸收优化等方面展开创新研究和实践，探索一条中国特色的能源平衡发展之路。
实现“双碳”目标，必须遵循总体国家安全观，确保能源安全基础上的发展安全。能源安全首先是供需安全，如果认为当供应跟不上需求，就是不安全。那么，一些地区就依靠高耗能高排放产业的冲动拉动本地 GDP，这是需要抑制的不合理需求。因此，在将供需安全放在能源安全的首位的同时，一定要抑制不合理需求，要以科学供给满足合理需求，这才是真正的供需安全。除供需安全外，能源安全还应包括环境安全、气候安全，尤其要统筹好当前安全和长远安全。当前安全和长远安全是一致的，不是对立的。为此，要把化石能源特别是煤炭的高效洁净利用做好。同时，非化石能源包括可再生能源是我们本国可以掌控的能源，不受国际地缘政治变化的影响。提升非化石能源比重，我们自己能够掌控的能源越多就越安全、越独立，这是长远的能源安全。可再生能源的波动性、间歇性问题要通过智能调峰、运用灵活性资源，并把可再生能源与化石能源、储能技术等结合好，构建新型电力系统，形成优质电力输出，从而实现当前安全与长远安全的统一。
实现“双碳”目标，首在节能提效，节能提效的关键在于产业结构调整。产业结构调整是高质量发展的要求，是补短板、强弱项的应有之义。《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》强调，首先是要深度调整产业结构，其后是调整能源结构，以科学供给满足能源合理需求，统筹好能源当前安全和长远安全。为此，必须坚决遏制“两高”产业盲目发展，推动能源消费革命，抑制不合理能源消费。同时，大力发展高技术产业、战略新兴产业，实现经济增长与碳排放的脱钩，确保持续性能源安全。
实现“双碳”目标，必须贯彻新发展理念，高质量构建发展现代能源体系。当前，随着能源安全保障进入关键攻坚期，能源低碳转型也进入重要窗口期。为此，要全面认识中国能源资源禀赋（化石能源和丰富的非化石能源资源都是中国的能源资源禀赋），遵循电气化、低碳化、智能化的能源发展趋势，推动建设高质量的现代能源产业体系，巩固提升能源普遍服务水平。其中的关键是要做到“多能互补、源网荷储”8 个字。在“源”侧，要实现 2060 年非化石能源消费比重达到 80% 的目标，这意味着仍有近 20% 的化石能源需起到调配作用，非化石能源要与化石能源协调互补，加强能源资源综合开发利用，实现多能互补。在“网”侧，要实现智能化发展，发展智能电网和配电网，提升电网的灵活性、可控性，使其具备吸纳不稳定电源的能力。在“负荷”侧，要发展灵活性资源，引导用户根据市场情况调整电力需求，维持系统平衡。在“储能”侧，要做好与新能源的配合，提高系统的可控性和灵活性。
“知者行之始，行者知之成。” 走向伟大复兴的中国，必须加快进入非化石能源时代步伐，久久为功，在能源产业变革、能源技术变革、能源竞争格局变革和用能方式变革的洪流中，实现能源绿色低碳转型，实现“双碳”目标，实现高质量的安全发展。在建设绿色中国、低碳中国中成就美丽中国，实现中华民族伟大复兴，推动建设人类命运共同体。
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