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18世纪中叶，伴随第一次工业革命和工业文明的兴起，化石能源开始被大量消耗，经济发展逐渐对自然环境产生影响。1972年，在第一届全球环境与发展大会上，世界各国科学家和政治家所共同关注的人类可持续发展问题、气候变暖问题及其可能对生态系统造成的破坏问题开始进入人们的视野。1979年2月，在瑞士日内瓦召开的第一次世界气候大会提出，如果大气中的二氧化碳含量仍快速增加，到21世纪中叶，全球将会出现显著的增温现象，这是人类历史上第一次就温室效应所带来的全球升温做出判断。1988年11月，世界气象组织和联合国环境规划署联合成立IPCC（政府间气候变化专门委员会），并授权其开展对全球气候变化的科学评估。截至目前，IPCC已发布六份评估报告。
根据IPCC的研究，人类活动所产生的温室气体正在加剧全球的温室效应，在近200年的工业化进程中，发达国家大量消耗化石能源是导致温室气体排放量增加的主要原因。为了使全球升温控制在工业革命前2℃以内的水平，最有可能的实现路径是：2030年全球温室气体排放控制在2010年的水平；2050年全球温室气体排放较2010年下降40%～70%；到2100年实现温室气体零排放。
IPCC发布的第六次评估报告进一步确认了全球气候变化是由人类活动引起的，并再次强调了气候变化问题的严重性和紧迫性。该报告显示，2010-2019年全球温室气体年平均排放量处于人类历史最高水平，2019年排放量达到了590亿吨，相较2010年的525亿吨增长约12%，过去10年平均每年增长1.2%。在温室气体排放量不断增长的影响下，2011-2022年全球地表平均温度较1850-1900年上升了1.09℃，比第五次评估报告中发布的数据高出0.29℃。同时，全球气候风险正在加剧。因此，IPCC将1.5℃的气温上升标准作为一个关键的临界点，若超过此临界点，极端天气、干旱、洪水、海平面上升、海洋酸化等气候危害将急剧增加。
根据IPCC的定义，碳中和是指将人类活动造成的二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量在一定时期内达到平衡的状态，
其可以通过两条路径实现：一是减少碳排放量，即通过大幅提高能源、工业、建筑和交通等部门的非化石能源使用及能源利用效率，最大限度地进行减排；二是增加碳去除量，即通过人为增强森林、草原、海洋等自然生态系统的碳汇能力，或者通过CCUS（碳捕集、利用与封存）等碳去除技术对温室气体进行封存。
气候变化是环境问题、发展问题，也是全球治理体系的重要议题。碳中和带来的不仅是对能源结构的调整，还有人类生产方式与消费习惯的深刻变革。从20世纪90年代至今，国际社会积极探索应对气候变化的措施，通过开展一系列国际合作，制定行动机制，逐步形成了规范全球气候环境保护与发展的秩序。
国家层面的碳中和目标与全球气候治理进程密切相关。20世纪90年代以来，国际社会先后通过《联合国气候变化框架公约》（1992年，以下简称《公约》）、《京都议定书》（1997年）和《巴黎协定》（2015年）三份应对气候变化的重要国际法律文件，提供了国际社会有关温室气体减排的法律保障、基本框架和路线图（见表1-1）。特别是2015年的《巴黎协定》和IPCC的六份评估报告，直接催生了国家及全球层面的碳中和目标。
表1-1 全球应对气候变化的三份主要文件
资料来源：李文仲，郭烨，等.制造企业碳达峰碳中和行动浅析［C］//重庆市机械工程学会铸造分会.2022重庆市铸造年会论文集.重庆：［出版者不详］，2022：32-37。
1992年5月，在联合国环境与发展大会上，政府间谈判委员会通过了《公约》，并首次确立了应对气候变化的最终目标，即将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上，同时确立了国际合作应对气候变化的基本原则，包括共同但有区别的责任原则、公平原则、各自能力原则和可持续发展原则等。这是世界上第一个为全面控制温室气体排放而制定的国际多边条约，为人类共同应对全球气候变化所带来的经济和社会影响搭建了基本框架。
为加强《公约》的实施，1997年《公约》第3次缔约方大会通过了《京都议定书》。这份文件首次以法规的形式限制全球温室气体排放，规定在2008-2012年，39个工业化国家须将年均温室气体排放总量在1990年的基础上降低5.2%。同时还确立了发达国家履约可以采取的三个灵活合作机制：一是国际排放贸易机制，即发达国家之间的温室气体排放权交易；二是清洁发展机制，即发达国家可以与发展中国家开展减排项目合作，由发达国家购买减排项目产生的减排量；三是联合履约机制，即发达国家和经济转型国家之间开展减排项目合作，一方将项目产生的减排量转让给另一方。
为进一步加强国际社会合作，并对2020年后应对气候变化的国际机制做出安排，2015年12月，《公约》第21次缔约方大会达成了《巴黎协定》，该协定提出了将全球平均气温升幅控制在2℃以内的长期目标，并为将气温升幅控制在1.5℃以内而努力。《巴黎协定》既提出了明确的远景目标，又强调了各国行动的自主性，允许各缔约方根据自身经济社会发展情况，自主提出碳减排等贡献目标，这种自下而上的承诺模式确保了最大范围的参与。
《巴黎协定》签署后，越来越多的经济体向联合国提交长期温室气体低排放发展战略并提出碳中和目标。2020年，欧盟、中国、日本等世界主要经济体先后宣布各自的碳中和目标，这引起了国际社会的高度关注。拜登政府上台后着力扭转特朗普时期的消极气候政策，宣布美国重返《巴黎协定》并计划于2050年实现碳中和目标。2021年11月，《公约》第26次缔约方大会召开前后，俄罗斯、印度、沙特阿拉伯等经济体也纷纷提出碳中和目标。截至2022年底，全球已有140多个经济体提出了各自的碳中和目标。虽然全球碳中和目标的实现仍面临诸多挑战，但从总体上看，国际碳中和行动的队伍和影响力正在不断扩大。
碳中和的实质是从不可持续的黑色工业向可持续的绿色工业发展的新一轮工业革命，其核心是能源领域的绿色转型，以风电、光伏、氢能等清洁能源代替传统化石能源，或以CCUS等清洁技术中和传统化石能源所造成的碳排放。根据英国石油公司的预测，在2050年实现碳中和目标的假设下，传统化石能源（煤炭、石油、天然气）在一次能源消费中的占比将由2018年的近85%下降至2050年的约22%，而可再生能源（风电、光伏、核电、水电等）的占比将由2018年的15%提升至2050年的78%。以风电、光伏为代表的新能源与传统化石能源的最大区别在于，新能源高度依赖其技术进步，这种技术渗透在开发、运用、运输、存储等各个环节。随着技术进步速度的加快，新能源技术的综合运用成本将呈逐渐降低趋势，并与传统化石能源的差距逐渐缩小，甚至有望比传统化石能源更具有经济性。
为了对碳减排过程制定明确的总量控制目标，同时通过市场化方式提高这一过程的运作效率，国际社会创新设立了碳交易机制。根据科斯定理，当产权界定清晰时，人们可以有效选择最有利的交易方式使交易成本最小化，从而通过交易来解决各种问题。如果将温室气体排放界定为一种具有明确归属的权利，则可以通过在自由市场上进行碳排放权交易，将社会的排放成本降至最低。在这样的制度理论基础上，国内外建立了一系列生产端碳排放权交易市场机制。在碳交易机制中，国家监管机构或行业组织在一定的标准体系下，向企业发放一定数量的碳配额，碳超排企业可以通过向碳少排企业购买富余的碳配额或碳减排量来抵消其超排的温室气体，进而达成碳排放总量履约的目标。截至2023年4月末，全球已建立37个碳排放权交易体系，包括1个超国家层级、10个国家层级、20个省州层级及6个城市层级。
面对碳排放这一覆盖面广泛且影响超越当前时间和空间的外部性问题，在市场不能有效配置绿色发展资源的情况下，需要外生的绿色金融工具进行有效引导。例如，通过降低绿色投融资的成本，增加绿色资金的获得性，甚至创设新的交易市场以解决绿色投融资不足的问题。因此，绿色金融是金融领域推动碳中和的发展方向。据中国金融学会绿色金融专业委员会课题组发布的《碳中和愿景下的绿色金融路线图研究》，在碳中和的背景下，自2021年起，中国未来30年的绿色低碳投资累计需求将达约487万亿元。为发挥绿色金融的资源配置功能，为绿色产业筹集资金，并防范环境气候因素导致的金融风险，我国通过自上而下的政策推动，建立了系统性绿色金融政策框架。在监管政策方面，通过绿色金融顶层架构、分类标准、信息披露要求、激励约束机制等多个方面进行政策规制和指引，并在此基础上已初步形成多层次绿色金融产品和市场体系。目前，绿色金融产品和工具已被广泛应用到经济活动的实践中，包括绿色信贷、绿色债券及资产证券化、绿色股票指数和相关产品、绿色产业基金、绿色保险、碳账户、碳金融及其衍生品等。
另外，碳中和目标的实现离不开企业、家庭和居民的共同参与，政府可以通过社会宣传鼓励和引导企业与居民积极参与低碳减排活动。从企业角度来说，一方面，控排企业需要在国家政策的规制下积极履行减排义务；另一方面，非控排企业为树立企业形象，也有基于会议、零碳工厂、零碳建筑等碳减排项目承担自身或局部碳中和责任的动力。从个人角度来说，国家碳中和目标的实现，有赖于每个地区、市场主体、家庭与个人形成绿色环保观念并参与绿色转型的积极意愿，而这最后都将落实到个人“从我做起，身体力行”的尝试中。个人参与碳减排，不仅能够收获因碳减排带来的经济价值，还能享受到环境改善对个人生活福利的提升，每个人都可以发挥主观能动性，积极培养绿色低碳的生活习惯。
我国是全球第一大碳排放国，在全球气候治理中起着关键作用。欧美等发达国家和地区从碳达峰到碳中和普遍有50～70年的过渡期，而我国的过渡期只有30年。考虑到我国人口数量、发展速度、经济规模以及资源禀赋，用30年走完欧美国家需要走六七十年的道路，难度可想而知。从近两年历次高层表态与各类文件、会议可知，我国对实现碳中和的决心和力度之大是前所未有的。这不仅关乎可持续发展战略，也是展现中国作为负责任大国形象的切实行动。
近10年来，绿色经济已在全球范围内迅速发展，并掀起氢能、储能、新能源汽车、智能电网等领域的技术竞争。我国凭借强大的装备制造、国内超大规模市场，以及掌握的核心技术和关键产业链等优势，已在可再生能源、新能源汽车等领域处于世界领先地位，但仍存在一些“卡脖子”的技术环节，如芯片、锂电池隔膜等。碳中和目标将加速我国能源转型和能源革命进程，通过大幅提升能源利用效率和大力发展非化石能源，逐步摆脱对化石能源的依赖，以更低的能源消耗支撑我国经济社会发展目标的实现。未来，我国将在技术发展、金融支持、国际合作等方面持续推进低碳转型。
第一，利用低碳技术争取行业主导权。与传统化石能源存在资源垄断不同，新能源（如风电、光伏、水电等）分布更加均匀，因此，新能源领域较难通过供给垄断掌握市场定价权，而是要以技术输出实现。我国在风电、光伏等新能源领域已经走在世界前列，拥有市场和技术优势，未来也将继续开展技术攻关与成果转化，提升我国低碳技术在国际市场的权威，争取行业主导权。
第二，发展绿色金融，引领国际资本流动。在相关政策的大力支持下，我国在绿色金融政策、实践及市场规模等方面已取得显著进展，将助力新能源企业降低融资成本，引导国际资本流动，增强我国在新能源市场中的定价能力。与此同时，以碳交易市场为核心，不断发展完善碳金融市场也是我国的重要战略选择。面对世界主要发达国家不遗余力地利用碳交易扩大本国货币的国际交易和结算能力，我国也将抓住作为清洁发展机制项目卖方大国的机遇，提升人民币在国际货币中的地位。
第三，依托“一带一路”倡议，加强推广新能源金融。“一带一路”共建国家的传统能源缺口大，在这些国家推广新能源具有较强的可操作性。以新能源建设为契机，推动绿色债券等创新融资形式，在为新能源金融市场创新更多金融产品，拓展市场深度和广度的同时，可以增加使用人民币作为结算货币的场景，借助新能源金融，逐步实现人民币区域货币功能。
此外，我国已充分认识到绿色消费方式转变的重要意义及迫切性，相继出台了一系列与之相适应的政策法规。2016年2月17日，国家发展改革委、中宣部、科技部等十部门联合出台了《关于促进绿色消费的指导意见》，从消费角度提出了加快生态文明建设，推动经济社会绿色发展的要求。2020年3月11日，国家发展改革委与司法部联合印发《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》，指出推行绿色生产和消费是建设生态文明，实现高质量发展的重要内容，要在重点领域、重点行业、重点产品和技术等方面，加快建立绿色生产与消费的相关制度和政策，逐步构建激励与约束并重的法律法规、标准和政策体系。2021年2月2日，国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，强调在各个领域实践绿色生活方式，实施绿色生产、绿色消费，全面提升我国绿色发展水平，着力破解中国的资源环境问题。2022年1月18日，国家发展改革委等七部门联合发布《促进绿色消费实施方案》，指出促进绿色消费是消费领域的一场深刻变革，必须在消费各领域全周期全链条全体系深度融入绿色理念。在这些政策引导下，推行绿色消费已成为一种社会趋势。