气候变化是当代面临的最严峻挑战之一。化石能源的过度使用加速了气候变化和地球表面升温人为的过程。科学家预测，当前地球生态的警戒线是控制大气中CO2 浓度不超过450ppm，以把1850 年以来的地表温升控制在2℃以内；一旦超过2℃的“非线性气候引爆点”，就会朝着6-7 度的严酷升温发展，全球变暖将无法控制；导致物种甚至人类毁灭。此外，气候变化导致的风暴、热浪、洪水、冰灾等灾害也正在加剧。然而近年来CO2 的排放仍呈加速的趋势。2008 年，全球CO2 的总排放量已达300 亿吨/年，大气CO2 浓度已达400ppm。人类迫切需要有一个共同的国际协议来划分责任，落实避免灾难的规划和进程。
1997 年的《京都议定书》，要求发达国家在1990 年基准上，2008-2012 年的5 年间减排5.2%。2007 年的《巴厘行动计划》提出了提高终端利用能效，提高电网效率，加速以天然气替代煤，发展可再生能源，工业和发电用能产生的CO2 的扑集和封存（CCS）等7 项减排措施。2009 年12 月即将在哥本哈根新能源会议将启动新一轮更加重要的人类共同行动，目标是使全球CO2 排放浓度将在2020 年左右达到峰值（450ppm），以后逐步降低；底线是控制温升不超过2℃。按照这些强制减排目标的措施，可以估算出2030 年相应于人均2.8 吨CO2 的排放控制目标，一次能源的具体构成大致应为：非化石能源占40%，石油和天然气30%，煤30%，但是煤的一半须采用CCS 利用。相应的中国能耗构成应是：非化石能源27%，石油16%，天然气17%，煤40%（其中近一半采用CCS 利用）。中国要实现这个目标，最重要的提高能效措施是尽快增加天然气在一次能源构成中的比率。华贲在2009 年10 月《能源政策研究》的《中国低碳能源战略探讨》一文中认为：2008 年中国94%的GDP 是近18 年新增的；其中的工业、建筑和交通等增加部分，相当多是从国外（成套）引进的的技术和设备，但能效却比国外低13 个百分点之多的重要原因与煤多气少相关。中国的煤电转换效率约35%，而天然气联合循环发电效率为50-55%；天然气冷热电联供（DES/CCHP）的能源利用效率更在70%以上。中国天然气在一次能源中的比率经过几年的努力才从2.7%提高到接近4%，远低于世界平均的24%。
把天然气比率提高到17%，是中国到2030 年提高能效、减排CO2 的最重要保证，也是符合我国能源供需特殊国情的可行性措施。据规划，中国到2020 年天然气的使用量在一次性能源中所占的比例将达到10%。
