全球气候变化是二十一世纪人类面临的最大挑战之一。人类对煤炭和石油等碳基能源的大规模使用在满足各种需求的同时，伴随而来的全球性气候变化不断逼近地球承载能力的边界。在应对气候变化的问题上，中国处在一个十分尴尬的位置。我们无疑要为明天人类的生存承担起责任。但这份责任必定会给正处于重要发展阶段的中国经济带来前所未有的挑战。在这样的环境中，推动可持续发展对于当今的中国是至关重要的。
一、全球气候变化定义及成因
1. 全球气候变化的定义
气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。
《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。
2. 温室效应
温室效应又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称，也是全球气候变化的起源。
太阳辐射主要是短波辐射，地面辐射和大气辐射为长波辐射，地球大气对长波辐射的吸收力较强，对短波辐射的吸收力较弱。白天，阳光照到地球上，能量部分被大气吸收，部分反射回宇宙，47%左右为地表吸收。夜晚地表以红外线的形式向宇宙散发热量，随后大部分被大气吸收。总之，大气为地球保存着大量热量，也正是这些热量使地球上的生命得以大规模繁衍。
3. 温室气体
地球上的温室气体大约有十种，最常见也最重要的是水气，它所产生的温室效应大约占整体温室效应的60%~70%，这也是地球上风云雨雪等各种气象活动的主要载体，纯粹是一种自然效应。除此之外，二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）和六氟化硫（SF6）是六种主要温室气体。其中，二氧化碳占整体温室效应的26%，是最重要的一种温室气体。二氧化碳在大气中存留的时间高达200年，即使我们今天停止向大气中排放二氧化碳，此前排放的二氧化碳产生的温室效应还将持续200年左右。
二氧化碳是地球上各种自然活动的载体和产物，它同时也是人类生产活动的产物。工业革命以前，人类耕作土地、砍伐森林和燃烧木材都会产生二氧化碳。但这些活动的规模都不大，因此产生的二氧化碳对地球的影响十分微小。工业革命以来，人类的生产规模达到了前所未有的地步，并且是自然环境产生了显著的变化。工业革命以前，地球大气中的二氧化碳的浓度大致稳定在270~290 ppm。但在1800年后，现代工业和交通业发展迅猛，城市化水平不断提高，煤炭和石油消耗快速增加。碳元素在自然界的循环平衡被彻底打破。
未来国际气候制度的核心就是如何限制温室气体排放。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第四次评估报告认为，自1750年以来，由于人类活动，全球大气中的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度以明显增加，1970~2004年期间增加了70% ，目前已经远远超出了根据冰芯所显示的工业化前几千年中的浓度值。在这34年间，二氧化碳的排放增加了大约80% 。到2005年大气中的二氧化碳浓度以达到379ppm ，远远超过了过去65万年自然变化的范围。另有专家预测，若到2030年，全球能源结构仍然以化石燃料为主导，按照二氧化碳当量计算，全球温室气体排放量在2000~2030 年间将会增加25%~90%。在这一发展趋势下，21世纪的地球将会进一步变暖。据估计，未来20年，全球气温将升高0.4℃。我们相信，地球平均气温将在未来100年内骤升1.4℃～5.8℃ 。这种致命性的变化最多将导致地球上90%的生物死亡。
二、气候变化对中国经济发展的影响
近年，世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要，而又不危及后代人前途的社会。因此，尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源，是能源建设应该遵循的原则。
在应对气候变化的问题上中国处在一个十分尴尬的位置。我们既是别国历史污染的受害者，如今又是别人眼中新兴的污染加害者。我们一方面要争取今天的发展权，同时又要为明天人类的生存承担起责任。
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭约占商品能源消费结构的76%，已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的，向新能源过渡的时期迟早要到来。
2009年11月5日，中国政府承诺，到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%~50%，非化石能源占一次能源消费比重到达15%左右，森林面积、森林储蓄分别比2005年增加4000万公顷和13亿立方米。
但是，尽管在温室气体减排的问题上，中国表现出了一个对世界高度负责的态度，但国际社会中，尤其是发达国家，却始终认为中国应承担更多减排责任。这并非是针对人类生存的考虑，而是个别国家对中国发展的限制手段。
发达国家今天享有的高度发达的经济，都经过了二氧化碳高排放的过程。而中国如今二氧化碳的人均排放量仅相当于英美1900~1907年的水平；中国的人均GDP也仅达到部分发达国家1960年的水平。种种数据表明排放问题就是发展问题。若大规模减排，中国就面临对能源结构的大规模改革，这注定要投入大量人力物力。在改革的过程中我们又要以什么方式来弥补大量减少碳基能源所带来的能源不足。总之，未来中国的发展将受到能源和环境的双重约束。
三、中国应对气候变化的方式
1. 中国一次能源消费结构及改革方向
目前，全球近90%的一次能源消费依赖石油、煤炭和天然气三大化石能源。而我国一次能源消费的70%依赖污染严重，碳排放量极大的煤炭，能源结构急需调整。
根据2009年中国能源发展报告预测，2007～2020年期间中国化石能源消费仍将保持较高增长速度。预计2010年和2020年中国石油[10.04 0.80% 股吧 研报]消费量将达4.07亿吨和5.63亿吨，分别比2006年提高17.42%和62.47%；2007～2010年石油需求年均增长率为4.5%，2010～2020年石油需求年均增长率为3.396%。成品油消费需求将分别达到2.2亿吨和3.35亿吨。2007～2010年成品油需求年均增长率为5.5%，2010～2020年成品油需求年均增长率为4.2%，均高于同期石油需求的增长速度，使得成品油需求占石油需求比重进一步提高，从2006年的47.1%提高到2010年的54.1%，2020年的59.5%，总体提高12个百分点，就分品种而言，汽油需求量的预计增长速度最快，年均增长5.7%，煤油年均增加5.0%，柴油年均增长4.2%。种种迹象表明若不改革能源结构，在未来几年中我国将每天进口至少567万吨石油才能维持社会正常运转。
根据上述分析可以看出，提高低碳和无碳能源利用比重，大力调整和优化能源结构是未来中国能源的重要发展战略。
2004年国务院通过了《能源中长期规划纲要（2004～2020）》（草案）。2004年国家发展与改革委员会发布了中国第一个《节能中长期规划》。2005年2月，全国人大审议通过了《可再生能源法》，明确了政府、企业和用户在可再生能源的开发利用中的责任和义务。2006年，国务院发布了《关于加强节能工作的决定》。在节能减排的目的下，中国正在构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系的同时，为进一步增强中国应对全球气候变化提供政策和法律保障。
2. 改革途径
（1）化石能
目前，化石能依然是我国第一大常规能源，在能源结构中占据了绝对优势地位。截至2010年底，全国电力装机容量已达9.62亿千瓦，居世界第二位，其中火电为7.07亿千瓦，占全国总装机容量的73%，火电发电量约占全部发电量的80%以上。
我国的能源结构决定了在今后相当长的时间内燃煤机组装机容量还将不断增长，火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘仍将增加。火电厂排放的大气污染物若得不到有效控制，将直接影响我国大气环境质量的改善和电力工业的可持续和健康发展。
为有效控制火电厂大气污染物排放，我国采取了发展清洁发电技术，降低发电煤耗，淘汰落后产能，强化节能减排，关停小火电机组，推进电力工业结构调整等一系列重要措施，并取得了显著成效。近日，环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了新修订的《火电厂大气污染物排放标准》，新标准将进一步提高火电行业环保准入门槛，推动火电行业绿色发展。
（2）水能
水电是利用水的势能发电而获得的可直接使用的能源。它首先是清洁的能源，发电完全是一个物理过程，不污染一立方水，不释放一公斤废气，也不排放一立方固体废物；又因发电过程也不消耗水，它又是可再生的能源。水电的缺点是前期资金投入巨大，回报期长；优点是水电开发总体成本相对较低，建成后运行稳定、供电价格低廉，可以源源不断地提供清洁优质廉价的电能，满足全社会日益增长的用电需求。
我国河流众多，径流丰沛、落差巨大，蕴藏着非常丰富的水能资源，理论蕴藏量6.94亿千瓦，技术可开发量5.42亿千瓦，均居世界第一位。2010年，以小湾4号机组投产为标志，全国水电装机已突破2亿千瓦，占全国电力总装机规模的22.5%，相当于每年可替代2.88亿吨标煤的燃烧。目前，中国不但是世界水电装机第一大国，也是世界上在建规模最大、发展速度最快的国家，已逐步成为世界水电创新的中心。
然而涉及市场、体制等争论却使水电发展举步维艰，前两年几乎陷于停滞状态。有关资料显示，“十一五”期间，全国水电开工量只有2000多万千瓦，远远低于原定的7000万千瓦的开工量规划。不过，自2010年开始，突破水电发展瓶颈，大规模发展水电被重新提上日程。“十二五”时期水电大开发格局已初露端倪。
2010年5月，金沙江下游乌东德水电站可行性研究报告通过国家能源局组织的审查。同年7月，经国务院审议同意，因“未批先建”曾被“叫停”的云南金沙江中游金安桥水电站通过了国家发改委核准。同年10月，国家发改委批复同意乌东德、白鹤滩水电站开展前期工作，并要求试行先移民后建设的水电开发新方针。金沙江下游河段由此进入全面开发阶段。同年12月，金沙江中游第二个项目——阿海水电站通过国务院常务会议审议。
原国家能源局局长张国宝指出，水电是我国仅次于煤炭的第二大常规能源，随着我国在降低二氧化碳排放方面的压力和责任越来越大，水电对我国降低二氧化碳排放、发展低碳经济的作用和效果将愈加显现。为实现2020年节能减排目标，届时水电装机容量须达到3.8亿千瓦。我们只有下决心有序开发利用水电，才能进一步改善我国的能源结构。
在《新兴能源产业发展规划》中，水电已被列为首位，《规划》显示，到2020年水电的总装机将达到3.8亿千瓦。这一目标正是由减排承诺倒推而出，是一个“硬指标”。
（3）核能
核电是清洁高效的能源。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍）。相对于火电而言，核电的发电成本，和温室气体排放量都要低很多。
举例而言，辽宁红沿河核电一期工程中，四台百万千瓦级机组核电机组代替相同容量的脱硫煤电机组，每年减排二氧化碳 2333.36万吨，烟尘1344吨，二氧化硫4830吨，氮氧化物28880吨。
核能有五大优点：
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座一百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。
5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。
缺点：
1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，乏燃料虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。
3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。
4.核能电厂不适宜调峰运用。
5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。
6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。
（4）风能
随着全球对低碳经济的日益重视，各国都加紧了对风能的开发利用。根据全球风能理事会的统计，全球风力发电产业在过去十年中年平均增长率达到了28%，2008年底全球装机总量9400万千瓦，每年新增2000万千瓦。
中国风力资源丰富，可开发利用的风能储量为10亿千瓦。对风能的利用，特别是对我国沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，具有十分重要的意义。我国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源都很丰富。中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达300瓦／m2以上，3~20m／秒风速年累计超过6000小时 。内陆风能资源最好的区域 ，沿内蒙古至新疆一带，风能密度也在200~300W／m2，3 ~20m／秒风速年累计5000~6000小时。这些地区适于发展风力发电和风力提水。新疆达坂城风力发电站1992年已装机5500千瓦，是中国最大的风力电站。
自2003年以来，中国风电[0.37 2.82%]装机容量增长迅速，2004~2007年每年新增装机容量100%。截至2008年中国新增装机容量1221万千瓦，总装机容量跃居亚洲第一，位居世界第四。中国逐步成为全球最大风电市场。根据世界风电理事会预测：在中国政府一系列政策的推动下，中国最早在2010年实现风电总装机容量3000万千瓦，而且还将提前十年实现《可再生能源中长期规划》规定的“2030万~3000万千瓦”的目标，并将风电价格控制在一定水平范围内。
（5）太阳能
目前，国际社会公认的可规模开采的新能源中，太阳能被誉为最理想的新能源，并成为碳基能源的最佳替代品。
其优点：
1. 普遍：太阳光没有地域的限制，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。
2. 环保：利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。
3. 可再生：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤完全燃烧所产生的热量。其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
4. 长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，可以说太阳的能量是用之不竭的。
但太阳能也有其缺点：
分散性：到达地球表面的太阳辐射总量尽管很大，但是能流密度很低。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。
不稳定性：由于受到自然条件的限制以及天气等因素的影响，给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，必须解决好蓄能问题，但目前蓄能是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。
效率低成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。
中国目前的太阳能发电机容量仅为全国发电机总装机容量的万分之一，处于发展的初级阶段。根据我国《可再生能源发展“十一五”规划》，2010年全国太阳能热水器安装量要达到1.5亿立方米，并预计在未来3年内太阳能行业年平均增长将达到30%的水平。
对于太阳能发电的前景，尽管目前在我国该项技术发电的成本还相对较高，但随着技术的成熟，太阳能发电的成本将降到能大规模普及的水平，为发展低碳经济提供一条切实可行的途径。
（6）潮汐能
潮汐能的利用方式主要是发电。发展像潮汐能这样的新能源，可以间接使大气中的CO2含量的增加速度减慢。
我国早在20世纪50年代就已开始利用潮汐能，在这一方面是世界上起步较早的国家。1956年建成的福建省浚边潮汐水轮泵站就是以潮汐作为动力来扬水灌田的。到了1958年，潮汐电站便一下子在全国遍地开花。
我国自行设计的潮汐电站的温岭江厦潮汐试验电站中，原设计装6台单机容量为500千瓦的灯泡式机组，实际上只安装了5台，总容量达到了3200千瓦。单机容量有500千瓦、600千瓦和700千瓦三种规格，转轮直径为2.5米。在海上建筑和机组防锈蚀、防止海洋生物附着等方面也以较先进的办法取得了良好效果。尤其是最后两台机组，达到了国外先进技术水平，具有双向发电、泄水和泵水蓄能多种功能，采用了技术含量较高的行星齿轮增速传动机构，这样既不用加大机组体积，又增大了发电功率，还降低了建筑的成本。2009年7月7日，温岭江厦潮汐试验电站完成自1985年建站以来最大规模技改。电站自1985年至今利用潮汐发电已达1.6亿千瓦时。
从总体上看，潮汐能开发利用的技术难题已基本解决，国内外都有许多成功的实例，技术更新也很快，具有广阔发展前景。
四、气候变化与低碳转型是一体两面的
这既是气候问题，也是政治问题，既是技术问题，也是经济问题，既是环境问题，也是社会问题，既是道德问题，也关乎安全挑战。现代社会很少有一个课题像它一样无所不包，牵一发而动全身，关系到全人类的福祉和安全。既汇聚了无比的压力和灾难，又带来了前所未有的变革机遇和动力。
这是一个非凡的历史际遇 ，也是一个需要我们焕发出英雄气概去面对的问题。
在这个问题上，每一个人都是参与者，没有一个人能成为旁观者。这是一场对人性本身的挑战，它既需要道德热忱，还需要务实精神，更需要协调行动。
中国，作为发展中国家同时又是碳排放大国，应采取积极的措施应对温室气体排放。战略方面，构建可持续发展战略框架，坚持不懈地节能减排；大力调整、优化能源结构。技术方面，发展节能技术、可再生能源和新能源技术、化石能源清洁高效利用技术；降低清洁能源成本，增强新能源的适用性。通过全面实施科学发展，最终实现控制气候变化的目的。
