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碳排放一般指温室气体排放。导致温室效应的大气微量成分被称为“温室气体”。水和大气中早已存在的二氧化碳是天然的温室气体。正是在它们的作用下，才有了对地球生物适宜的环境温度，从而使生命能够在地球上生存和繁衍。假如没有大气层和这些天然的温室气体，地球的表面温度将比现在低33℃，人类和大多数动植物会面临生存危机。全球气候变暖的主要原因是人类在自身发展过程中对能源的过度使用和对自然资源的过度开发，造成大气中温室气体的浓度以极快的速度增长。这些温室气体有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氢氟碳化物、四氟化碳和六氟化硫等六类。
据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）统计，全球化学工业每年使用二氧化碳约为1.15亿吨，将二氧化碳作为各种合成工艺过程的原料。每年由人类活动引起的全球二氧化碳增加量约为237亿吨。
如今，大气中的二氧化碳水平比过去65万年高了27%。近几十年来，越来越多的国家走向工业化，道路上的汽车也越来越多，人类造成气候变化所需时间要比气候系统的自然变化周期短得多。尽管火山爆发会释放二氧化碳和其他气体，地球自转轴和轨道的微小变化也会对地球表面温度造成重大影响，但仍然无法与现在正持续加速的人类活动对环境影响的重要性相比。
使用的化石燃料增多，对流层中臭氧量也会增多。若不做出改变，这将使2100年农作物的产量下降40%。如果不加以控制，受温度和二氧化碳上升的影响，到2100年，全球平均臭氧还会增加50%，这将给植物生长带来无法预估的影响。
据国际能源署（IEA）报告，到2030年，全球温室气体排放将比2007年增加57%。这会使地球表面温度升高3℃。温度上升已引起阿尔卑斯山脉地区的冰川积雪和冰层覆盖率快速下降，北极海上冰层范围减小，也使西伯利亚和加拿大永久冻土解冻。
温室气体排放导致全球平均气温上升，引发冰盖融化、极端天气、干旱和海平面上升，这种全球性影响会危及人类生命和生活。据估计，每年有500万人死于由气候变化及碳过度排放引起的空气污染、饥荒和疾病。如果不改变当前的化石燃料消费模式，到2030年死亡人数预计会上升到600万人。
二氧化碳对温室效应的“贡献率”达到60%。1750—1994年，大气中的二氧化碳体积分数从2.80×10 -4 （280ppm）上升到3.58×10 -4 （358ppm），2000年更是达到3.68×10 -4 （368ppm）。由于二氧化碳在大气中的寿命长达50～200年，即使二氧化碳的排放能维持在现有水平，它的浓度在22世纪仍将翻一番。如果人类对二氧化碳的排放不采取有效的控制措施，预测在今后100年内，全球气温将提高1.4～5.8℃，海平面将继续上升88厘米。因此，1997年通过的《〈联合国气候变化框架公约〉京都议定书》要求：发达国家排放的六种温室气体，要比1990年减少5.2%；2008年至2012年期间，与1990年相比，欧盟各成员国平均削减8%，美国削减7%，日本、加拿大削减6%，东欧各国平均削减5%～8%，新西兰、俄罗斯和乌克兰保持不变，澳大利亚增长8%，冰岛增长10%。
碳中和一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。而碳达峰指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。
“碳中和”一词是1997年由英国伦敦的未来森林公司（Future Forests）[现改名为“碳中和公司”（The Carbon Neutral Co.）]提出来的。这家公司已经将“碳中和”注册为商标。该公司帮助顾客计算出其在一年之中直接或间接制造出的二氧化碳量，然后让其在全世界100多座森林中任选一处，种下树木，以吸收其排放的二氧化碳，而由该公司代种一棵树要价10英镑。如果顾客种的树足够多，还能拥有一座以自己名字命名的森林。除了植树造林，该公司还计划在非洲、亚洲和拉丁美洲投资一系列具有代表性的无污染的风能、太阳能或水电站项目，以抵消因为燃烧化石燃料（如煤类、石油或天然气）而产生的二氧化碳。“碳中和”这一概念自1997年问世以来，在西方逐渐走红，实现了从“前卫”到“大众”的转变。而新牛津美语词典更是将“碳中和”评为2006年年度词汇。
全球气候变暖是人类的行为造成地球气候变化的后果。“碳”就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。“碳”耗用得多，导致地球气候变暖的元凶“二氧化碳”也制造得多。全球气候变暖也在改变（影响）着人们的生活方式，带来越来越多的问题。美国《科学》周刊发表过的一篇研究报告预测，到2100年，全球海平面将上升0.5～1.4米。2002年，南极洲的拉森B冰架断裂，这块面积达3250平方千米的巨型“冰块”更是在35天内被融化得不见踪影。美国航空航天局的数据显示，格陵兰岛每年流失的冰的体积达221立方千米。全球气候变暖有自然界本身的原因，但最主要的原因还是人类的行为增加了大气中的二氧化碳含量。发电厂、汽车、空调和大肆砍伐的森林，是导致全球气候变暖的主要因素。2021年，联合国政府间气候变化专门委员会发布了关于全球气候变化评估报告，指出“人类活动导致气候变化”，各国为追求高速经济增长，燃烧化石能源，释放大量二氧化碳，引发全球气候变暖问题，不仅导致冰川融化，海平面上升，对部分沿海国家造成威胁；而且近几年发生的干旱、洪涝灾害也严重危及人类的生命；在北美洲，超高温天气引发干旱和森林大火，2021年中国河南省发生了强降雨和洪灾，导致数百人死亡。
自2016年11月起，越来越多的经济体向联合国提交了“长期低排放发展战略”，并在其中提出了碳中和目标。例如，欧盟委员会提出，到2050年欧洲在全球范围内率先实现碳中和。2020年9月22日，中国在第75届联合国大会上郑重宣布2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。随后，日本和韩国等也相继宣布各自的碳中和目标。2021年是《巴黎协定》全面实施之年，在《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会召开前后，又有不少国家或地区提出碳中和及新的减排目标。
中国作为二氧化碳排放大国，2020年碳排放总量为98.94亿吨，较2019年增加0.88亿吨，位居全球第一，占全球总排放量的30.93%。可见，减排之路任重而道远，为如期实现“双碳”目标，我国亟须转变能源结构，增加低碳技术研发资金，开发利用可再生能源；同时，打通国际碳交易市场，实施“碳税+碳交易”机制，并加快实施植树造林工程，倡导绿色发展理念，积极引导人们节能减排，低碳生活。
或许有人会说减排简单，提高碳排放成本就行了。但这个问题的关键在于经济增长与减排直接的矛盾，“一刀切”肯定是不行的。有机构预测，考虑行业的盈利需求，电解铝极限碳税大约60元/吨碳，水泥钢铁等行业极限碳税大约100元/吨碳，较高的碳定价（碳税与碳交易）会摧毁很多高耗能、高排放行业。
如果企业只寻求碳排放指标或者植树造林，还是会继续造成大量污染，治标不治本。综合来看，提高可再生能源利用比例，摆脱对化石能源的依赖，才是企业碳中和的重中之重。
随着《巴黎协定》的全面实施，碳中和成为国际社会关注的焦点。全球已有140多个经济体提出了程度不等的碳中和目标，但各经济体之间尚存在较大的政策、认知鸿沟，碳中和行动的不对称性和不平衡性依然突出，各国也都面临政治经济及技术等诸多挑战。部分国家过于激进的减排目标，引发了国际能源价格飙升、绿色贸易保护主义及地缘竞争加剧等一系列问题。为顺利推进全球低碳转型，恰当的减排战略和节奏不可或缺，各国需要把握好发展、安全及环保之间的动态平衡，并以建设者的姿态深化国际低碳合作，积极缩小全球碳中和鸿沟。
碳中和概念经历了一个较长时间的演变过程，问世于20世纪90年代末期，后获得众多民众的支持，由一个前卫概念发展成大众概念。一些企业纷纷打出碳中和旗号，许多国际会议或体育赛事组织者也给会议或赛事定下实现碳中和的目标，通过购买碳汇等方式实现个体行为及组织活动的绿色环保，社会上也出现了经营碳中和项目的公司。2013年7月，国际航空运输协会提出了航空业碳中和方案。早期的碳中和运动基本局限于民间和企业层面，虽然也遭到一些质疑和反对，但总体上唤起了越来越多的民众对气候变化问题和碳减排的重视。
根据《巴黎协定》，2020年是提交“长期低排放发展战略”（LTS）的关键时间点。关于提交净零排放目标的期限年，《巴黎协定》鼓励各缔约方在2020年年底前提交。
《巴黎协定》签订后，“争1.5保2”的温控目标成为各国际组织的工作要点和世界多数经济体的减排方向。迄今，全球已有140多个国家或地区提出了不同程度的碳中和目标。各类经济体的减排立场和态度均较之前更为积极，部分“落后”国家的立场也发生了巨大的变化，社会、企业及民众层面对碳中和的认知也显著增强。虽然各国的减排承诺与人们的预期仍有不小的距离，全球碳中和目标的实现仍面临诸多挑战，但总体上全球碳减排持续推进，国际碳中和行动队伍及其影响不断扩大。
欧洲国家是碳中和行动的主要推动者，一直以来都是低碳发展的先行者，碳达峰和碳中和等概念也都起源于欧洲，《巴黎协定》也由欧洲最先发起。2018年11月28日，欧盟委员会发布“欧洲气候中立战略愿景文件”，提议到2050年推动欧洲实现气候中立。2019年11月，北欧国家芬兰、瑞典、挪威、丹麦和冰岛五国在芬兰首都赫尔辛基签署的应对气候变化联合声明中表示，将合力提高应对气候变化的力度，争取比世界其他国家更快实现碳中和。2019年12月，欧盟委员会公布“欧洲绿色协议”，提出努力实现欧盟2050年净零排放目标。2020年3月，欧盟向联合国提交长期战略，进一步确认建立“碳中和大陆”的宏伟目标。在成员国层面，英国、法国、德国等相继出台具有法律效力的碳中和目标及战略。
2017年6月1日，特朗普正式宣布美国退出《巴黎协定》，将全球气候治理拖入低潮。不过在州层面，2018年9月加利福尼亚州州长杰里·布朗签署了碳中和令，该州还通过了一项“2045年前实现电力100%可再生”的法律。美国总统拜登上台后，着力扭转特朗普时期消极的气候政策，宣布重返《巴黎协定》，大力支持可再生能源发展，推进气候能源立法，积极推动多边气候外交。在2021年4月22日华盛顿气候峰会上，拜登宣布，2030年比2005年水平降低50%～52%的新减排目标，2050年实现碳中和，并承诺增加对发展中国家的支持。拜登的新目标虽然低于国际社会对美国的预期，但与特朗普的立场相比仍有重大进步。
石油危机后，日本为降低对石油的依赖程度推行能源多样化政策，导致煤炭、天然气等使用稳步增加，特别是在福岛核事故后对化石能源需求急剧增长。日本政府减排立场较为消极。日本将2013年排放峰值用于减排基准年，远晚于大多数国家的1990年或2005年。2020年9月22日，在第75届联合国大会上，中国宣布2060年前实现碳中和，随后，日本和韩国也相继宣布到2050年实现净零排放目标。
2021年11月，在第26届联合国气候变化大会召开前，中东国家抢先在减排领域采取系列动作。2021年10月7日，阿联酋宣布将在2050年实现碳中和。随后，沙特阿拉伯承诺将在2060年实现温室气体净零排放。巴林仅承诺在2060年实现碳中和。土耳其议会在2021年10月6日全票批准《巴黎协定》，成为最后一个批准协定的G20国家。
相对于许多经济体提出的碳中和目标，欧盟使用的是更高标准的气候中立概念。相对而言，欧盟气候目标的法律约束力更强。2020年3月4日，欧盟委员会公布了作为“欧洲绿色协议”法律支撑框架的《欧洲气候法》，将欧盟中长期减排目标订立为欧盟法律。2020年12月，欧洲理事会批准《欧洲气候法》的一般立法程序。2021年5月10日，欧洲议会环境委员会投票通过了《欧洲气候法》草案。英国则是最早推进碳中和立法的国家。早在2008年，英国就正式颁布《气候变化法》，成为世界上首个以法律形式明确中长期减排目标的国家。2019年6月，英国新修订的《气候变化法案》生效，正式确立到2050年实现温室气体净零排放，英国成为全球首个立法确立碳中和目标的经济体。
印度政策目标与现实之间落差较大。印度作为农业大国，易受到气候变化影响，在180个国家或地区的气候变化风险脆弱性排名中，印度居第20位。相关研究预计，到2040年，印度贫困率将因为气候变化增加3.5%。到2100年，印度将损失GDP的3%～10%。印度面临能源需求增长与减排的巨大矛盾。国际能源署预计，未来20年，印度能源需求增长将占全球能源需求增长总量的25%，是增幅最大的国家。总体上，印度认为碳中和目标政治意义大于实际作用，故迟迟不愿提出碳达峰和碳中和目标。印度国内对减排争议较大，主流声音认为，印度仍是发展中国家，需要为经济发展留出碳排放空间，需要国际社会在资金和技术等方面提供帮助。
东南亚国家努力平衡增长与减排的关系。东南亚国家大部分人口和经济活动都集中在沿海地区，农业、林业和自然资源行业是部分国家的支柱行业，且东南亚国家国内极端贫困水平仍然很高，非常容易受到气候变化的影响。例如，在印度尼西亚，减排同经济增长的矛盾十分突出。近年来，印度尼西亚煤炭生产和消费呈现高速增长，2016—2020年，印度尼西亚年均煤炭产量达5.31亿吨，预计到2050年将达到4.2亿吨，占能源消费的45%。印度尼西亚一方面提出“到2030年实现碳达峰、2070年实现净零排放”的目标，另一方面又明确表示不会以牺牲经济为前提追求更为激进的气候目标。2020年9月，印度尼西亚议会通过了颇受争议的《新矿业法》，进一步鼓励矿业企业在不受环境或社会保障措施约束的情况下开采更多煤炭。
拉丁美洲国家立场相对积极，但面临的挑战不可小觑。拉丁美洲国家在减排方面走在发展中国家的前列，巴西、阿根廷、哥伦比亚、哥斯达黎加、智利等国家均提出了碳中和目标，还有一些拉丁美洲国家提出了碳达峰时间表。墨西哥提出到2030年温室气体排放量在2017年排放基础上减少22%，2026年实现碳达峰。乌拉圭提出2030年实现碳中和。委内瑞拉提出到2030年温室气体排放量将减少20%。危地马拉提出到2030年温室气体排放量在2005年基础上减少22.6%。智利提出到2025年实现碳达峰。2020年年底，阿根廷总统费尔南德斯将2030年二氧化碳排放量由2016年提出的不超过4.83亿吨更新为不超过3.59亿吨。在2021年4月美国白宫气候峰会上，巴西承诺到2050年实现温室气体净零排放，比之前承诺的2060年实现碳中和目标提前了10年。
俄罗斯积极发掘传统能源潜力。俄罗斯经济对油气产业有着惯性依赖，长期以来，俄罗斯对脱碳缺乏兴趣和内在动力。正如俄罗斯高等经济大学教授马卡罗夫所言，“欧盟将绿色议程和脱碳视为机遇，而其在俄罗斯则被视为威胁”。但受多重外界压力驱使，俄罗斯在应对气候变化方面出现一定的认知和政策转变。2021年7月，俄罗斯总统普京签署了俄罗斯首部在气候领域的相关法律——《2050年前限制温室气体排放法》，提出到2030年俄罗斯GDP碳强度要较2017年下降9%，到2050年下降48%；2030年俄罗斯温室气体排放量降至1990年水平的2/3。
中东产油国减排以油气稳产为前提。近年来，在气候变化对生存环境和经济命脉产生双重冲击和越来越大的国际压力下，中东产油国对气候变化问题重视程度显著增强。阿联酋提出，到2030年，其温室气体排放量将比2016年减少23.5%；到2050年，二氧化碳排放量将比2016年减少70%。2021年3月，沙特阿拉伯王储小萨勒曼宣布“绿色沙特倡议”和“绿色中东倡议”，提出要减少相当于全球总量4%的碳排放量。
国际标准化组织（ISO）认为，国际标准能够有效支持应对气候变化的活动。在其发布的23000多项国际标准中，有1000余项标准直接贡献于气候行动，包括环境管理体系、温室气体量化和报告、温室气体管理和气候行动、能源管理体系、绿色金融等ISO国际标准。主要领域的标准体系建设进展如下。
节能和能效领域的ISO标准化技术委员会主要是能源管理和能源节约技术委员会（ISO/TC 301），以及涉及相关领域的建筑环境设计标准化技术委员会（ISO/TC 205）等。其中，ISO/TC 301能源管理和能源节约技术委员会的领域范围是能源管理和节能领域的标准化，主要包括能源管理体系、节能量和能源绩效评估、能源审计、能源服务等通用共性的国际标准。ISO/TC 205建筑环境设计标准化技术委员会的领域范围是新建筑设计的标准化和现有建筑的改造，以达到可接受的室内环境、切实可行的节能和效率。此外，国际电工委员会（IEC）成立了IEC标准化管理局能效咨询委员会（IEC/SMB/ACEE），以帮助协调在优化电气电子产品能效领域做出贡献的不同IEC技术委员会之间的活动。
目前，国际上常见的碳中和认证标准主要有三个，分别是ISO 14064标准、PAS 2060标准和INTE B5标准。此外，国际标准化组织正在研究制定新的ISO/WD 14068标准。《大型活动碳中和实施指南（试行）》是中国生态环境部在2019年发布的试行标准，在此基础上个别地区（如北京）也颁布了《大型活动碳中和实施指南》。
PAS 2060标准是国际常用标准中使用较广的标准。2010年5月19日，英国标准协会（BSI）宣布制定公共可用规范PAS 2060，PAS 2060以现有的ISO 14000系列和PAS 2050等环境标准为基础，提出了通过温室气体排放的量化、还原和补偿来实现和实施碳中和的组织所必须符合的规定，维护了“碳中和”概念的完整性，保证了碳中和承诺的准确性、可验证性和无误导性。此外，PAS 2060规定碳中和承诺中必须包括温室气体减排的承诺，因此也将鼓励组织采取更多的措施来应对气候变化和改善碳管理。
PAS 2060可供任何实体（Entity）使用，包括地区政府、社区、组织企业、俱乐部、家庭及个人等，并且适用于任何实体所选定的标的物（Subject），包括产品、组织、小区、旅行、计划、建筑等。
（1）确定碳中和声明的标的物。
（2）使用公认的方法计算该标的物的碳足迹。
（3）制订碳足迹管理计划，并进行碳中和承诺宣言。
（4）进行碳足迹减排，并确立这些行动的有效性。
（5）重新计算碳足迹，保证该标的物的范围没有发生改变，使用步骤（2）中的方法计算残余温室气体排放量。
（6）引进或考虑已启动的补偿项目，用于抵消残余温室气体排放量。
（7）在该标的物实现碳中和后，进行碳中和达成宣言。
在每个应用期末，实体需要制定并以文件形式发布碳足迹管理计划，发布碳中和承诺声明，并且每12个月更新一次碳足迹管理计划。碳足迹管理计划应包含以下五项内容。
（1）对于确定标的物碳中和承诺的声明。
（2）实现确定标的物碳中和的时间表。
（3）符合实现碳中和时间表的确定标的物温室气体减排的目标。
（4）实现和维护温室气体减排的计划方法，包括任何用以减少温室气体排放所提出的假设，以及所使用技术和方法的理由。
（5）制订完碳足迹管理计划后，实体可建立碳中和承诺声明。此类生命有效期最长一年，届满后必须重新进行相关宣告及查证等行动。在碳足迹管理计划执行期间，执行实体必须随时注意减量进展，遇到任何问题应及时修正，或者放弃先前的宣告。
为了避免实体仅通过花钱购买额度的方式来达成碳中和，PAS 2060将温室气体减量作为碳中和宣告的必要条件，因此规范实体应实行碳足迹管理计划，并量化其减排成效。例如，碳足迹管理计划应按时执行并随时修正；若为单次活动，应于活动开始前规划完成并尽可能做最大减排，同时于结束后进行评定。
依据PAS 2060的要求，实施碳补偿的额度来源必须符合以下七个条件。
（1）发生于选定标的物的减排之外。
（2）具有外加性、永久性，以及考虑泄露与不重复计算。
（3）经第三方独立公正机构核查。
（4）减排额度在项目发生后才发布。
（5）减排额度在达成宣告的12个月后失效。
（6）减排项目的相关文件必须为大众可获取的。
（7）减排额度必须发布在一个独立、可信的平台上。
完成碳补偿后，可发布碳中和达成声明，说明实体已经达到该标的物的碳足迹减排要求，并已经抵消现有的温室气体排放量。达成宣言只适用于核查过的周期和范围，若实体要扩大声明的周期，必须做进一步的核查。碳中和达成声明可在广告、文献、出版物、商标、技术公报和电子媒体（如网络）上发布。
PAS 2060规范宣告碳中和的核查方式包括独立第三方机构认证（Independent Third Party Certification）、其他机构认证（Other Party Validation）或自我审定（Self-validation）。PAS 2060针对以上核查方式规范它们各自允许使用的宣告格式。PAS 2060规范文件，无论是由何种机构进行核查，所做出的宣告必须符合相关标准或规范，并以适当形式进行公开，内容包括：
（1）确认宣言的标的物；
（2）确认负责做出宣言的实体；
（3）合格日期和申请期限；
（4）作为参考的相关合格解释性声明。