温室气体减排，是国际社会为应对气候危机而采取的共同行动，能源行业是二氧化碳排放主要来源，同时也是全球减排工作的重点和难点。
温室气体减排，简单地说就是我们常听到的碳达峰和碳中和，是当今世界的热点名词，尤其是在全球的能源界，包括我国在内的世界很多国家都宣布了碳达峰和碳中和的时间表，很多行业和企业都在研究制订相关措施，以便在宣布的时间内，实现温室气体减排目标，应对人类社会面临的严重气候危机。作为一篇科普类的短文，本文将简要介绍温室气体减排中的几个最基本的、但同时也是最重要的概念，以便对当下热点的碳达峰和碳中和活动，有一个初步的和基本的了解，对于进一步提高对温室气体减排的认识应该会起到一定的帮助作用。
一、全球温室气体减排三个最重要的法律文件
讨论全球温室气体减排问题，有三个最重要的，同时也具有历史意义的文件无法回避，可以说，正是这三个文件，奠定国际社会有关温室气体减排的法律基础、基本框架和路线图。
（一）联合国气候变化框架公约
《联合国气候变化框架公约》（UnitedNations framework Convention on Climate Change，UNFCCC或FCCC），1992年5月9日通过，1994年3月21日生效，超过190个国家加入了该公约。
公约是人类社会第一部为全面控制温室气体排放、应对气候变化具有法律约束力的国际公约，是应对全球气候变化国家合作的基本框架。公约将气候变化定义为，除在类似时期内所观测的气候的自然变异之外，由于直接或间接的人类活动改变了地球大气的组成而造成的气候变化。公约的目标是“将大气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”，确定了“共同但有区别的责任”的减排原则，明确发达国家应承担率先减排和向发展中国家提供资金技术支持的义务，承认发展中国家有消除贫困、发展经济的优先需要。
（二）京都议定书
《京都议定书》（Kyoto Protocol），全称为《联合国气候变化框架公约的京都议定书》，1997年12月11日签订于日本京都，2005年2月16日生效，超过180多个国家加入了该议定书。议定书规定，发达国家从2005年开始承担减少碳排放量的义务，发展中国家从2012年开始承担减排义务；议定书确定了四种减排方式，即两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权交易”，扣除森林吸附的二氧化碳后以“净排放量”计算温室气体排放量，可以采用绿色开发机制，可以采用“集团方式”。
对于温室气体减排工作来说，《京都议定书》的重要性在于首次以法律形式明确了温室气体的分类。议定书的附件A中规定，温室气体指的是以下六种气体，分别为二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化合物、全氟碳化合物和六氟化硫。
此外，议定书的附件A还明确了产生温室气体的四大类行业。其中，能源类，具体包括：燃料燃烧，能源工业，制造业和建筑，运输，其它部门，其它，燃料的飞逸性排放，固体燃料，石油和天然气，其它；工业类，具体包括：矿产品，化工业，金属生产，其它生产，碳卤化合物和六氟化硫的生产，碳卤化合物和六氧化硫的消费，其它，溶剂和其它产品的使用；农业类，具体包括：肠道发酵，粪肥管理，水稻种植，农业土壤，热带草原划定的烧荒，农作物残留物的田间燃烧，其它；废物类，具体包括：陆地固体废物处置，废水处理，废物焚化，其它。
（三）巴黎协定
《巴黎协定》(The ParisAgreement)，2015年12月12日在巴黎气候变化大会上通过，2016年4月22日170多个国家领导人在纽约联合国总部签署，2016年11月4日生效，是人类应对气候变化里程碑式的第三个国际法律文件。
协定的目标是，把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内，并为把升温控制在1.5摄氏度之内努力，本世纪下半叶实现温室气体源的人为排放与汇的清除之间的平衡。协定明确国家自主贡献的原则，各缔约方根据各自国情和发展阶段确定应对气候变化行动目标，每5年通报一次；发达国家继续提出全经济范围绝对量减排目标，发展中国家根据自身国情逐步向全经济范围绝对量减排或限排目标迈进；发达国家应为协助发展中国家缔约方减缓和适应两方面提供资金，鼓励其他缔约方自愿提供或继续提供这种支助；设立一个强化透明度框架，为发展中国家缔约方提供灵活性，以促进性、非侵入性、非惩罚性和尊重国家主权的方式实施，并避免对缔约方造成不当负担。2023 年进行第一次评估实现协定宗旨和长期目标集体进展情况的全球性总结，此后每五年进行一次，加强气候行动的国际合作。
二、当前全球温室气体排放的现状和主要来源
根据世界资源研究所2020年2月发布的报告，2016年全球温室气体排放总量为494亿吨二氧化碳当量。从组成看，二氧化碳占比74.4%，甲烷占比17.3%，氧化亚氮占比6.2%，包括氢氟碳化物、全氟碳化物和六氟化硫的其他温室气体占比2.1%；从来源看，主要有四大类，其中能源消费占比73.2%，农业、森林和土地使用占比18.4%，工业生产占比5.2%，垃圾占比3.2%。
从以上的数据我们可以看出，一般所说的温室气体减排，主要指的就是二氧化碳的减排，进一步就会延伸到能源行业，特别是能源消耗，要求在能源消耗中减少产生二氧化碳多的能源资源种类，而更多地使用少产生二氧化碳的低碳能源，或不产生二氧化碳的绿色清洁能源。正因为如此，诸如国际能源署这样的国际组织或有关国家，讲到温室气体减排时，主要谈的就是能源消耗产生的二氧化碳。
研究界公认的各能源种类二氧化碳排放系数为：煤炭，2.64吨二氧化碳（tCO2）/标准煤（tce）；石油，2.08吨二氧化碳/标准煤；天然气，1.63吨二氧化碳/标准煤；电，0.75公斤二氧化碳 /千瓦时。
除了黑、脏之外，因为是二氧化碳排放的最大来源，煤炭成为最不受待见的能源，当前在国际社会的地位是人人喊打，石油和天然气次之，其中天然气虽不是清洁能源，但是二氧化碳排放最少的化石能源。2021年3月2日，英国和加拿大政府共同主办的“助力淘汰煤炭联盟”2021年全球峰会上，联合国秘书长古特雷斯呼吁，在电力行业中逐步淘汰煤炭，是实现将升温幅度控制在1.5摄氏度之内的最重要一步，2030年全球发电领域的煤炭用量必须比2010年下降80%。
根据德国能源署等机构的数据，不同种类汽车燃料的温室气体排放强度如下：汽油，164克二氧化碳当量/公里；柴油，156克/公里；液化石油气，141克/公里；天然气，124克/公里；生物甲烷（玉米原料），66克/公里；生物甲烷（液体肥料），33克/公里；生物甲烷（有机废物），40克/公里；乙醇（农作物秸秆），111克/公里；生物柴油，95克/公里；电动汽车（欧盟电网），75克/公里；燃料电池（风电制氢），8克/公里。
当前世界上很多国家宣布将在20XX年禁售燃油汽车，积极推广使用电动汽车和新能源汽车，诸如氢燃料电池汽车，其理论依据就是上述不同种类汽车燃料的温室气体排放的数量。
根据2020年6月出版的英国石油公司《世界能源统计评论》，2019年，全球来源于石油、天然气和煤炭消耗所产生的二氧化碳排放总量，为341.69亿吨。
2021年3月2日，国际能源署发布2020年全球能源消费二氧化碳排放分析报告，1990年全球能源消耗产生的二氧化碳排放总量为205亿吨，2010年突破300亿吨大关，达到304亿吨。2018年，全球能源消耗产生的二氧化碳排放达到阶段性高峰，为335亿吨，2019年下降到334亿吨。由于新冠肺炎疫情对世界经济的严重冲击，2020年全球能源消耗产生的二氧化碳排放，出现了第二次世界大战以来最大的年度下降，由2019年的334亿吨，下降到315亿吨，降幅为5.8%。
国际能源署认为，从绝对值来看，2020年全球近20亿吨二氧化碳排放量的下降，在人类历史上前所未有，相当于将欧盟所有的二氧化碳排放量从世界总量中剔除。
三、碳达峰和碳中和等概念及当前全球减排承诺的现状
碳达峰，简单的解释和理解就是，指在某一个时点，一般为日历年度，某个国家的二氧化碳排放量达到峰值，不再增长，并在之后逐步回落。如果再狭义一点，就能源行业来说，就是一个国家能源消耗产生的二氧化碳，在某一个年份达到最大数量，并在之后逐步下降。
碳中和，指的是在一定时间内，某个国家通过植树造林、节能减排等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的零排放。而所谓的净零排放，超越了二氧化碳一种温室气体，指的是一定时间内，某个国家所有温室气体排放量与温室气体清除量达到平衡，就是净零温室气体排放。
气候中性，指的是当某个组织的活动，对气候系统没有产生净影响时，就是气候中立，在这其中必须考虑区域或局部的地球物理效应，例如来自飞机凝结轨迹的辐射效应对气候系统的影响。
从上述概念中我们可以推论出，要实现碳中和或净零排放，主要的方法和手段有两大类，一是尽最大可能减少生产和生活活动中的温室气体排放，具体到能源消耗，就是减少煤炭、石油等化石能源的消耗，更多地使用风能、太阳能等清洁绿色能源，即一般所称的改变能源消费结构；二是将生产和生活活动中产生的如二氧化碳等温室气体消除掉或收集起来，避免其对地球大气环境产生危害，这类技术的种类很多，一般统称为负排放技术，其中二氧化碳捕集、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage，CCUS）是最主要的技术路径之一。
在温室气体减排活动中，经常提到植树造林的重要作用，事实上它正是排名第一的负排放技术，是实现碳中和或净零温室气体排放的最主要也是最简单的手段。一般认为，一公顷阔叶林一天可以消耗1000千克的二氧化碳。正因为如此，在前述的巴黎协定中，就特别提到森林对于减排的重要作用，如，缔约方应当采取行动酌情养护和加强温室气体的汇和库，包括森林；鼓励缔约方采取行动，为减少毁林和森林退化造成的排放所涉活动采取的政策方法和积极奖励措施，以及发展中国家养护、可持续管理森林和增强森林碳储量的作用；执行和支持替代政策方法，如关于综合和可持续森林管理的联合减缓和适应方法，同时重申酌情奖励与这种方法相关的非碳收益的重要性。
联合国政府间气候变化专门委员会认为，若要实现《巴黎协定》2°C控温目标，全球必须在2050年达到二氧化碳净零排放（即“碳中和”），即每年二氧化碳排放量等于通过植树等方式减排的抵消量；在2067年达到温室气体净零排放（又称“温室气体中和或气候中性”），即除二氧化碳外，甲烷等温室气体的排放量与抵消量平衡。
根据能源与气候信息组织的统计，截止2020年底，世界仅只有苏里南和不丹分别于2014年和2018年实现了碳中和，进入负排放时代。除这两个国家之外，全球还有126个国家和地区提出了碳中和的目标，其中绝大多数国家目标实现的时间为2050年，最迟的是哈萨克斯坦为2060年，最早的是乌拉圭为2030年。
目前提出碳中和目标的国家中，绝大部分还只是政策宣示，只有法国、英国、瑞典、丹麦、新西兰、匈牙利六个国家，将碳中和目标写入了法律；欧盟、加拿大、西班牙、韩国、智利、斐济六个国家和地区，正在开展碳中和的立法活动。
从世界主要国家当前的行动看，要实现《巴黎协定》的目标，将是一件非常困难的事，从现在开始的21世纪20年代的这10年，是最关键的时期，国际社会有大量艰苦的工作要做。这10年时间里，我们将会看到世界各国和国际社会越来越多的有关碳达峰和碳中和的行动，相关的产业将会有较快的发展，相应的也会出现不同类型的巨大商业机会。
不能回避的是，科学界对于是否是二氧化碳等温室气体排放导致全球气候的变化，有不同的声音和看法，仍未过去的2020—2021年冬季严寒加重了公众的质疑。我们是否过高估计了人类活动自身对地球环境的影响？今天我们所经历的气候变化是否是大自然本身的演化过程？未来全球气候究竟会朝什么方向变化？这一切都有待科学家们未来能给出更加科学并符合实际的解答，作为每一个个体的人，我们自身也正在并将会继续亲历地球环境每时每刻的变化。
2021年3月5日，是我国农历的惊蛰节气，春雷惊百虫，万物萌动，真正的春天已经到来，但连日来阴沉的天气和严重的空气污染，让人喘不过气来。因此，无论如何看待地球的环境变化，仅从减少和消除空气污染，还清新环境的角度，改变我们的能源消费结构也具有重要的并且是紧迫的现实意义！
