全球氣候變化是二十一世紀人類面臨的最大挑戰之一。人類對煤炭和石油等碳基能源的大規模使用在滿足各種需求的同時，伴隨而來的全球性氣候變化不斷逼近地球承載能力的邊界。在應對氣候變化的問題上，中國處在一個十分尷尬的位置。我們無疑要為明天人類的生存承擔起責任。但這份責任必定會給正處於重要發展階段的中國經濟帶來前所未有的挑戰。在這樣的環境中，推動可持續發展對於當今的中國是至關重要的。
一、全球氣候變化定義及成因
1. 全球氣候變化的定義
氣候變化是指氣候平均狀態統計學意義上的巨大改變或者持續較長一段時間的氣候變動。氣候變化的原因可能是自然的內部進程，或是外部強迫，或者是人為地持續對大氣組成成分和土地利用的改變。
《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）將「氣候變化」定義為：「經過相當一段時間的觀察，在自然氣候變化之外由人類活動直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變。」UNFCCC因此將因人類活動而改變大氣組成的「氣候變化」與歸因於自然原因的「氣候變率」區分開來。
2. 溫室效應
溫室效應又稱「花房效應」，是大氣保溫效應的俗稱，也是全球氣候變化的起源。
太陽輻射主要是短波輻射，地面輻射和大氣輻射為長波輻射，地球大氣對長波輻射的吸收力較強，對短波輻射的吸收力較弱。白天，陽光照到地球上，能量部分被大氣吸收，部分反射回宇宙，47%左右為地表吸收。夜晚地表以紅外線的形式向宇宙散發熱量，隨後大部分被大氣吸收。總之，大氣為地球保存著大量熱量，也正是這些熱量使地球上的生命得以大規模繁衍。
3. 溫室氣體
地球上的溫室氣體大約有十種，最常見也最重要的是水氣，它所產生的溫室效應大約佔整體溫室效應的60%~70%，這也是地球上風雲雨雪等各種氣象活動的主要載體，純粹是一種自然效應。除此之外，二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）和六氟化硫（SF6）是六種主要溫室氣體。其中，二氧化碳佔整體溫室效應的26%，是最重要的一種溫室氣體。二氧化碳在大氣中存留的時間高達200年，即使我們今天停止向大氣中排放二氧化碳，此前排放的二氧化碳產生的溫室效應還將持續200年左右。
二氧化碳是地球上各種自然活動的載體和產物，它同時也是人類生產活動的產物。工業革命以前，人類耕作土地、砍伐森林和燃燒木材都會產生二氧化碳。但這些活動的規模都不大，因此產生的二氧化碳對地球的影響十分微小。工業革命以來，人類的生產規模達到了前所未有的地步，並且是自然環境產生了顯著的變化。工業革命以前，地球大氣中的二氧化碳的濃度大致穩定在270~290 ppm。但在1800年後，現代工業和交通業發展迅猛，城市化水平不斷提高，煤炭和石油消耗快速增加。碳元素在自然界的循環平衡被徹底打破。
未來國際氣候制度的核心就是如何限制溫室氣體排放。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的第四次評估報告認為，自1750年以來，由於人類活動，全球大氣中的二氧化碳、甲烷和氧化亞氮的濃度以明顯增加，1970~2004年期間增加了70% ，目前已經遠遠超出了根據冰芯所顯示的工業化前幾千年中的濃度值。在這34年間，二氧化碳的排放增加了大約80% 。到2005年大氣中的二氧化碳濃度以達到379ppm ，遠遠超過了過去65萬年自然變化的範圍。另有專家預測，若到2030年，全球能源結構仍然以化石燃料為主導，按照二氧化碳當量計算，全球溫室氣體排放量在2000~2030 年間將會增加25%~90%。在這一發展趨勢下，21世紀的地球將會進一步變暖。據估計，未來20年，全球氣溫將升高0.4℃。我們相信，地球平均氣溫將在未來100年內驟升1.4℃～5.8℃ 。這種致命性的變化最多將導致地球上90%的生物死亡。
二、氣候變化對中國經濟發展的影響
近年，世界上越來越多的國家認識到一個能夠持續發展的社會應該是一個既能滿足社會需要，而又不危及後代人前途的社會。因此，儘可能多地用潔淨能源代替高含碳量的礦物能源，是能源建設應該遵循的原則。
在應對氣候變化的問題上中國處在一個十分尷尬的位置。我們既是別國歷史汙染的受害者，如今又是別人眼中新興的汙染加害者。我們一方面要爭取今天的發展權，同時又要為明天人類的生存承擔起責任。
我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭約佔商品能源消費結構的76%，已成為我國大氣汙染的主要來源。大力開發新能源和可再生能源的利用技術將成為減少環境汙染的重要措施。能源問題是世界性的，向新能源過渡的時期遲早要到來。
2009年11月5日，中國政府承諾，到2020年我國單位國內生產總值二氧化碳排放量比2005年下降40%~50%，非化石能源佔一次能源消費比重到達15%左右，森林面積、森林儲蓄分別比2005年增加4000萬公頃和13億立方米。
但是，儘管在溫室氣體減排的問題上，中國表現出了一個對世界高度負責的態度，但國際社會中，尤其是發達國家，卻始終認為中國應承擔更多減排責任。這並非是針對人類生存的考慮，而是個別國家對中國發展的限制手段。
發達國家今天享有的高度發達的經濟，都經過了二氧化碳高排放的過程。而中國如今二氧化碳的人均排放量僅相當於英美1900~1907年的水平；中國的人均GDP也僅達到部分發達國家1960年的水平。種種數據表明排放問題就是發展問題。若大規模減排，中國就面臨對能源結構的大規模改革，這註定要投入大量人力物力。在改革的過程中我們又要以什麼方式來彌補大量減少碳基能源所帶來的能源不足。總之，未來中國的發展將受到能源和環境的雙重約束。
三、中國應對氣候變化的方式
1. 中國一次能源消費結構及改革方向
目前，全球近90%的一次能源消費依賴石油、煤炭和天然氣三大化石能源。而我國一次能源消費的70%依賴汙染嚴重，碳排放量極大的煤炭，能源結構急需調整。
根據2009年中國能源發展報告預測，2007～2020年期間中國化石能源消費仍將保持較高增長速度。預計2010年和2020年中國石油[10.04 0.80% 股吧 研報]消費量將達4.07億噸和5.63億噸，分別比2006年提高17.42%和62.47%；2007～2010年石油需求年均增長率為4.5%，2010～2020年石油需求年均增長率為3.396%。成品油消費需求將分別達到2.2億噸和3.35億噸。2007～2010年成品油需求年均增長率為5.5%，2010～2020年成品油需求年均增長率為4.2%，均高於同期石油需求的增長速度，使得成品油需求佔石油需求比重進一步提高，從2006年的47.1%提高到2010年的54.1%，2020年的59.5%，總體提高12個百分點，就分品種而言，汽油需求量的預計增長速度最快，年均增長5.7%，煤油年均增加5.0%，柴油年均增長4.2%。種種跡象表明若不改革能源結構，在未來幾年中我國將每天進口至少567萬噸石油才能維持社會正常運轉。
根據上述分析可以看出，提高低碳和無碳能源利用比重，大力調整和優化能源結構是未來中國能源的重要發展戰略。
2004年國務院通過了《能源中長期規劃綱要（2004～2020）》（草案）。2004年國家發展與改革委員會發布了中國第一個《節能中長期規劃》。2005年2月，全國人大審議通過了《可再生能源法》，明確了政府、企業和用戶在可再生能源的開發利用中的責任和義務。2006年，國務院發布了《關於加強節能工作的決定》。在節能減排的目的下，中國正在構築穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系的同時，為進一步增強中國應對全球氣候變化提供政策和法律保障。
2. 改革途徑
（1）化石能
目前，化石能依然是我國第一大常規能源，在能源結構中佔據了絕對優勢地位。截至2010年底，全國電力裝機容量已達9.62億千瓦，居世界第二位，其中火電為7.07億千瓦，佔全國總裝機容量的73%，火電發電量約佔全部發電量的80%以上。
我國的能源結構決定了在今後相當長的時間內燃煤機組裝機容量還將不斷增長，火電廠排放的二氧化硫、氮氧化物和煙塵仍將增加。火電廠排放的大氣汙染物若得不到有效控制，將直接影響我國大氣環境質量的改善和電力工業的可持續和健康發展。
為有效控制火電廠大氣汙染物排放，我國採取了發展清潔發電技術，降低發電煤耗，淘汰落後產能，強化節能減排，關停小火電機組，推進電力工業結構調整等一系列重要措施，並取得了顯著成效。近日，環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了新修訂的《火電廠大氣汙染物排放標準》，新標準將進一步提高火電行業環保準入門檻，推動火電行業綠色發展。
（2）水能
水電是利用水的勢能發電而獲得的可直接使用的能源。它首先是清潔的能源，發電完全是一個物理過程，不汙染一立方水，不釋放一公斤廢氣，也不排放一立方固體廢物；又因發電過程也不消耗水，它又是可再生的能源。水電的缺點是前期資金投入巨大，回報期長；優點是水電開發總體成本相對較低，建成後運行穩定、供電價格低廉，可以源源不斷地提供清潔優質廉價的電能，滿足全社會日益增長的用電需求。
我國河流眾多，徑流豐沛、落差巨大，蘊藏著非常豐富的水能資源，理論蘊藏量6.94億千瓦，技術可開發量5.42億千瓦，均居世界第一位。2010年，以小灣4號機組投產為標誌，全國水電裝機已突破2億千瓦，佔全國電力總裝機規模的22.5%，相當於每年可替代2.88億噸標煤的燃燒。目前，中國不但是世界水電裝機第一大國，也是世界上在建規模最大、發展速度最快的國家，已逐步成為世界水電創新的中心。
然而涉及市場、體制等爭論卻使水電發展舉步維艱，前兩年幾乎陷於停滯狀態。有關資料顯示，「十一五」期間，全國水電開工量只有2000多萬千瓦，遠遠低於原定的7000萬千瓦的開工量規劃。不過，自2010年開始，突破水電發展瓶頸，大規模發展水電被重新提上日程。「十二五」時期水電大開發格局已初露端倪。
2010年5月，金沙江下遊烏東德水電站可行性研究報告通過國家能源局組織的審查。同年7月，經國務院審議同意，因「未批先建」曾被「叫停」的雲南金沙江中遊金安橋水電站通過了國家發改委核准。同年10月，國家發改委批覆同意烏東德、白鶴灘水電站開展前期工作，並要求試行先移民後建設的水電開發新方針。金沙江下遊河段由此進入全面開發階段。同年12月，金沙江中遊第二個項目——阿海水電站通過國務院常務會議審議。
原國家能源局局長張國寶指出，水電是我國僅次於煤炭的第二大常規能源，隨著我國在降低二氧化碳排放方面的壓力和責任越來越大，水電對我國降低二氧化碳排放、發展低碳經濟的作用和效果將愈加顯現。為實現2020年節能減排目標，屆時水電裝機容量須達到3.8億千瓦。我們只有下決心有序開發利用水電，才能進一步改善我國的能源結構。
在《新興能源產業發展規劃》中，水電已被列為首位，《規劃》顯示，到2020年水電的總裝機將達到3.8億千瓦。這一目標正是由減排承諾倒推而出，是一個「硬指標」。
（3）核能
核電是清潔高效的能源。核能發電利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應所產生的熱，將水加熱成高溫高壓，利用產生的水蒸氣推動蒸汽輪機並帶動發電機。核反應所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬倍）。相對於火電而言，核電的發電成本，和溫室氣體排放量都要低很多。
舉例而言，遼寧紅沿河核電一期工程中，四臺百萬千瓦級機組核電機組代替相同容量的脫硫煤電機組，每年減排二氧化碳 2333.36萬噸，煙塵1344噸，二氧化硫4830噸，氮氧化物28880噸。
核能有五大優點：
1.核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的汙染物質到大氣中，因此核能發電不會造成空氣汙染。
2.核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。
3.核能發電所使用的鈾燃料，除了發電外，沒有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座一百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。
5.核能發電的成本中，燃料費用所佔的比例較低，核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響，故發電成本較其他發電方法為穩定。
缺點：
1.核能電廠會產生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，乏燃料雖然所佔體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。
2.核能發電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裡，故核能電廠的熱汙染較嚴重。
3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。
4.核能電廠不適宜調峰運用。
5.興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。
6.核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環境，會對生態及民眾造成傷害。
（4）風能
隨著全球對低碳經濟的日益重視，各國都加緊了對風能的開發利用。根據全球風能理事會的統計，全球風力發電產業在過去十年中年平均增長率達到了28%，2008年底全球裝機總量9400萬千瓦，每年新增2000萬千瓦。
中國風力資源豐富，可開發利用的風能儲量為10億千瓦。對風能的利用，特別是對我國沿海島嶼，交通不便的邊遠山區，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網的農村、邊疆，作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑，具有十分重要的意義。我國的東南沿海、內蒙古、新疆和甘肅一帶風能資源都很豐富。中國東南沿海及附近島嶼的風能密度可達300瓦／m2以上，3~20m／秒風速年累計超過6000小時 。內陸風能資源最好的區域 ，沿內蒙古至新疆一帶，風能密度也在200~300W／m2，3 ~20m／秒風速年累計5000~6000小時。這些地區適於發展風力發電和風力提水。新疆達坂城風力發電站1992年已裝機5500千瓦，是中國最大的風力電站。
自2003年以來，中國風電[0.37 2.82%]裝機容量增長迅速，2004~2007年每年新增裝機容量100%。截至2008年中國新增裝機容量1221萬千瓦，總裝機容量躍居亞洲第一，位居世界第四。中國逐步成為全球最大風電市場。根據世界風電理事會預測：在中國政府一系列政策的推動下，中國最早在2010年實現風電總裝機容量3000萬千瓦，而且還將提前十年實現《可再生能源中長期規劃》規定的「2030萬~3000萬千瓦」的目標，並將風電價格控制在一定水平範圍內。
（5）太陽能
目前，國際社會公認的可規模開採的新能源中，太陽能被譽為最理想的新能源，並成為碳基能源的最佳替代品。
其優點：
1. 普遍：太陽光沒有地域的限制，可直接開發和利用，且勿須開採和運輸。
2. 環保：利用太陽能不會汙染環境，它是最清潔的能源之一，在環境汙染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。
3. 可再生：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸標煤完全燃燒所產生的熱量。其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
4. 長久：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，可以說太陽的能量是用之不竭的。
但太陽能也有其缺點：
分散性：到達地球表面的太陽輻射總量儘管很大，但是能流密度很低。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。
不穩定性：由於受到自然條件的限制以及天氣等因素的影響，給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源，必須解決好蓄能問題，但目前蓄能是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。
效率低成本高：目前太陽能利用的發展水平，有些方面在理論上是可行的，技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高，總的來說，經濟性還不能與常規能源相競爭。在今後相當一段時期內，太陽能利用的進一步發展，主要受到經濟性的制約。
中國目前的太陽能發電機容量僅為全國發電機總裝機容量的萬分之一，處於發展的初級階段。根據我國《可再生能源發展「十一五」規劃》，2010年全國太陽能熱水器安裝量要達到1.5億立方米，並預計在未來3年內太陽能行業年平均增長將達到30%的水平。
對於太陽能發電的前景，儘管目前在我國該項技術發電的成本還相對較高，但隨著技術的成熟，太陽能發電的成本將降到能大規模普及的水平，為發展低碳經濟提供一條切實可行的途徑。
（6）潮汐能
潮汐能的利用方式主要是發電。發展像潮汐能這樣的新能源，可以間接使大氣中的CO2含量的增加速度減慢。
我國早在20世紀50年代就已開始利用潮汐能，在這一方面是世界上起步較早的國家。1956年建成的福建省浚邊潮汐水輪泵站就是以潮汐作為動力來揚水灌田的。到了1958年，潮汐電站便一下子在全國遍地開花。
我國自行設計的潮汐電站的溫嶺江廈潮汐試驗電站中，原設計裝6臺單機容量為500千瓦的燈泡式機組，實際上只安裝了5臺，總容量達到了3200千瓦。單機容量有500千瓦、600千瓦和700千瓦三種規格，轉輪直徑為2.5米。在海上建築和機組防鏽蝕、防止海洋生物附著等方面也以較先進的辦法取得了良好效果。尤其是最後兩臺機組，達到了國外先進技術水平，具有雙向發電、洩水和泵水蓄能多種功能，採用了技術含量較高的行星齒輪增速傳動機構，這樣既不用加大機組體積，又增大了發電功率，還降低了建築的成本。2009年7月7日，溫嶺江廈潮汐試驗電站完成自1985年建站以來最大規模技改。電站自1985年至今利用潮汐發電已達1.6億千瓦時。
從總體上看，潮汐能開發利用的技術難題已基本解決，國內外都有許多成功的實例，技術更新也很快，具有廣闊發展前景。
四、氣候變化與低碳轉型是一體兩面的
這既是氣候問題，也是政治問題，既是技術問題，也是經濟問題，既是環境問題，也是社會問題，既是道德問題，也關乎安全挑戰。現代社會很少有一個課題像它一樣無所不包，牽一髮而動全身，關係到全人類的福祉和安全。既匯聚了無比的壓力和災難，又帶來了前所未有的變革機遇和動力。
這是一個非凡的歷史際遇 ，也是一個需要我們煥發出英雄氣概去面對的問題。
在這個問題上，每一個人都是參與者，沒有一個人能成為旁觀者。這是一場對人性本身的挑戰，它既需要道德熱忱，還需要務實精神，更需要協調行動。
中國，作為發展中國家同時又是碳排放大國，應採取積極的措施應對溫室氣體排放。戰略方面，構建可持續發展戰略框架，堅持不懈地節能減排；大力調整、優化能源結構。技術方面，發展節能技術、可再生能源和新能源技術、化石能源清潔高效利用技術；降低清潔能源成本，增強新能源的適用性。通過全面實施科學發展，最終實現控制氣候變化的目的。
（作者：陸澤臻 來源：電氣中國 責任編輯：蘇傑西）