本報告聚焦全球碳中和之路研究，從戰(zhàn)略全局認(rèn)識和把握全球碳中和目標(biāo)，結(jié)合自身在全球能源轉(zhuǎn)型、清潔發(fā)展、電力規(guī)劃、氣候環(huán)境領(lǐng)域的研究成果，對全球碳達(dá)峰碳中和問題的重大意義、形勢任務(wù)、思路目標(biāo)、重點舉措、綜合路徑、行業(yè)判斷、區(qū)域特征等進(jìn)行了深入研究，編制形成《全球碳中和之路》。
本報告共分為18章。第1章介紹全球氣候變化與碳中和的形勢與挑戰(zhàn)。第2章提出全球碳中和的必由之路，即以全球能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺，包括五大部門、六大洲、六大關(guān)鍵技術(shù)、市場與基礎(chǔ)設(shè)施支撐的全球碳中和之路綜合方案。第3章介紹全社會凈零路徑與全球能源互聯(lián)網(wǎng)方案特征。第4～8章，分別對能源行業(yè)凈零路線圖、工業(yè)行業(yè)凈零路線圖、交通領(lǐng)域凈零路線圖、建筑及生活領(lǐng)域凈零路線圖和農(nóng)業(yè)及土地利用增匯路線圖進(jìn)行了全面詳細(xì)的介紹。第9～14章分別介紹亞洲、歐洲、非洲、北美洲、中南美洲、大洋洲碳中和實現(xiàn)路徑，從發(fā)展現(xiàn)狀、減排路徑、能源轉(zhuǎn)型、清潔能源、配置網(wǎng)絡(luò)等多個維度，結(jié)合各洲發(fā)展實際，系統(tǒng)論述了各洲的碳中和路徑。第15章介紹清潔替代、電能替代、能源互聯(lián)、能源存儲、氫能與電制、碳捕集封存與利用等六大零碳負(fù)碳關(guān)鍵技術(shù)。第16章介紹建立全球電碳市場的市場保障機(jī)制。第17章介紹促進(jìn)三網(wǎng)融合發(fā)展的基礎(chǔ)實施保障機(jī)制。第18章介紹綜合效益與政策機(jī)制。
本報告分析氣候變化的緊迫形勢和深遠(yuǎn)影響，全面介紹全球能源互聯(lián)網(wǎng)方案，包括能源生產(chǎn)、能源消費、能源互聯(lián)、工業(yè)零碳、交通零碳、建筑及居民零碳、農(nóng)林業(yè)增匯等多個維度的行動路線圖，系統(tǒng)回答全球如何實現(xiàn)碳中和。報告兼顧科普性、通識性以及專業(yè)性，滿足不同讀者的信息獲取需求。
氣候變化是世界各國共同面臨的重大挑戰(zhàn)，嚴(yán)重威脅人類生存和發(fā)展。目前全球平均氣溫相對于工業(yè)革命前水平已升高接近1.2℃，《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)加速逼近，人類正站在事關(guān)生死存亡的十字路口。聯(lián)合國秘書長古特雷斯發(fā)出鄭重警告，呼吁各國進(jìn)入氣候緊急狀態(tài)，攜手努力盡早實現(xiàn)全球碳中和，采取切實行動應(yīng)對氣候變化。實現(xiàn)全球碳中和是破解氣候環(huán)境危機(jī)的必然要求，是實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展的重要保障，為促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)社會綠色轉(zhuǎn)型、建設(shè)人類命運共同體提供強(qiáng)大動力。
全球碳中和是一項極其復(fù)雜艱巨的系統(tǒng)工程。目前全世界120多個國家陸續(xù)宣布碳中和目標(biāo)，為全球在本世紀(jì)中葉實現(xiàn)碳中和、落實《聯(lián)合國氣候變化框架公約》及其《巴黎協(xié)定》奠定了堅實基礎(chǔ)。但與實現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)要求相比，各國碳減排實際進(jìn)展仍存在較大差距，關(guān)鍵是缺少切實可行的系統(tǒng)方案。為此，有關(guān)組織和機(jī)構(gòu)深入開展研究和國際合作，積極推動世界各國應(yīng)對氣候變化政策制定與減排行動。
化石能源過度使用是造成氣候變化的根源。實現(xiàn)全球碳中和關(guān)鍵要抓住能源這個牛鼻子，加快能源電力革命，大力實施兩個替代，即能源開發(fā)實施清潔替代，能源消費實施電能替代。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是能源生產(chǎn)清潔化、配置廣域化、消費電氣化的新型能源系統(tǒng)，是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送和使用的重要平臺，為實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)提供技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)高效、合作共贏的系統(tǒng)方案，能夠保障全球在本世紀(jì)中葉實現(xiàn)碳中和，有效破解氣候環(huán)境危機(jī)，推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)全人類可持續(xù)發(fā)展。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織致力于構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，以清潔和綠色方式滿足全球電力需求，推動人類可持續(xù)發(fā)展，持續(xù)深化全球碳中和理論、技術(shù)、方案、機(jī)制研究，面向全球發(fā)布《破解危機(jī)》《中國碳中和之路》和全球及各大洲能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與展望、清潔能源開發(fā)與投資等創(chuàng)新成果，為全球落實《巴黎協(xié)定》提供可復(fù)制、可推廣、可實施的系統(tǒng)性減排方案。聯(lián)合國秘書長古特雷斯指出，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的核心和全球包容性增長的關(guān)鍵，對落實聯(lián)合國2030議程和《巴黎協(xié)定》至關(guān)重要。聯(lián)合國氣候變化框架公約秘書處表示，構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)的極佳工具。
本書秉承綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展理念，立足人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，揭示氣候環(huán)境危機(jī)現(xiàn)狀，分析實現(xiàn)碳中和的重大意義與挑戰(zhàn)，提出以兩個替代、一個提高、一個回歸、一個轉(zhuǎn)化為發(fā)展方向、以構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)碳中和的總體思路和發(fā)展路徑，系統(tǒng)闡述重點領(lǐng)域凈零路線圖、各大洲碳中和路徑、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和市場機(jī)制建設(shè)等內(nèi)容，表明全球能源互聯(lián)網(wǎng)碳中和綜合方案對于促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的巨大綜合價值。
全書分為上、下兩冊，共17章。上冊分8章：第1章介紹全球氣候變化形勢及實現(xiàn)碳中和面臨的挑戰(zhàn)和重大意義；第2章闡述全球能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全球碳中和的科學(xué)機(jī)理和思想體系；第3章剖析全球能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)碳中和路徑下的能源電力轉(zhuǎn)型格局、核心特征和主要優(yōu)勢；第4章圍繞化石能源、清潔能源和能源配置三個方面系統(tǒng)分析能源領(lǐng)域凈零路線圖；第58章分別圍繞工業(yè)、交通、建筑、農(nóng)林土地利用和非二氧化碳溫室氣體等方面闡述重點領(lǐng)域的凈零路線圖。下冊分9章：第9章闡述全球電碳市場建設(shè)對碳中和的重要保障作用；第10章圍繞重大零碳負(fù)碳關(guān)鍵技術(shù)開展分析與展望；第1116章針對亞洲、歐洲、非洲、北美洲、中南美洲和大洋洲六大洲發(fā)展階段和區(qū)域特點，剖析各洲實現(xiàn)碳中和的減排路徑、能源轉(zhuǎn)型格局和能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃方案；第17章闡述全球能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)碳中和的綜合價值、發(fā)展機(jī)制，并展望基礎(chǔ)設(shè)施三網(wǎng)融合、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的未來愿景。后是全書附錄，介紹了研究相關(guān)的數(shù)據(jù)、工具和模型。
本書對實現(xiàn)全球碳中和提出了具有創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性、科學(xué)性和可操作性的解決方案，對于加快全球能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化、實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。希望本書能為有關(guān)國際組織、各國政府制定全社會碳中和行動方案、能源電力等行業(yè)發(fā)展規(guī)劃與政策提供參考，為企業(yè)和機(jī)構(gòu)參與全球減排行動提供借鑒。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織愿與社會各界一道，攜手共促全球碳中和，為實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)和聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)不懈努力！
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織（簡稱合作組織），是由致力于推動世界能源可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)企業(yè)、組織、機(jī)構(gòu)和個人等自愿組成的國際組織。注冊地設(shè)在北京。合作組織的宗旨是推動構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，以清潔和綠色方式滿足全球電力需求，推動實現(xiàn)聯(lián)合國人人享有可持續(xù)能源和應(yīng)對氣候變化目標(biāo)，服務(wù)人類社會可持續(xù)發(fā)展。合作組織將積極推廣全球能源互聯(lián)網(wǎng)理念，組織制定全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，開展聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新、重大問題研究和國際交流合作，推動工程項目實施，提供咨詢服務(wù)，引領(lǐng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
前言
1 氣候變化與碳中和?001
11 全球氣候變化形勢?002
111 氣候變化成因?002
112 氣候變化影響?008
113 氣候環(huán)境危機(jī)?014
12 全球減排行動成效?016
121 全球治理行動?017
122 各國減排進(jìn)展?021
123 國際機(jī)構(gòu)工作?024
13 碳中和重大意義?027
131 破解氣候環(huán)境危機(jī)?027
132 推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展?027
133 實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展?028
134 構(gòu)建人類命運共同體?028
14 碳中和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?029
141 減排目標(biāo)差距大?029
142 傳統(tǒng)路徑依賴強(qiáng)?031
143 缺乏系統(tǒng)性方案?032
144 全球合作挑戰(zhàn)多?034
15 小結(jié)?035
2 全球碳中和必由之路?037
21 減排機(jī)理?038
211 影響因素?040
212 減碳方向?041
22 理論體系?043
221 發(fā)展理念?044
222 發(fā)展方向?046
223 系統(tǒng)構(gòu)成?050
224 條件具備?052
23 發(fā)展趨勢?054
231 清潔發(fā)展趨勢?054
232 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的必然趨勢?057
233 特高壓關(guān)鍵作用?057
24 綜合方案?060
25 小結(jié)?061
3 全球能源互聯(lián)網(wǎng)碳中和實現(xiàn)路徑?063
31 總體模型方法?064
311 研究方法?064
312 分析模型?065
32 全球發(fā)展預(yù)測?070
321 經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)?071
322 人口與社會?075
323 能源與排放?079
33 全球凈零排放路徑?084
331 全社會凈零排放路徑?084
332 分行業(yè)凈零排放路徑?086
34 能源轉(zhuǎn)型格局?090
341 能源供應(yīng)清潔零碳?090
342 能源消費電為中心?094
343 能源配置廣域互聯(lián)?098
344 能源運行智能靈活?100
35 方案綜合比較?105
351 核心特征?105
352 技術(shù)優(yōu)勢?108
353 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢?110
354 減排成效?112
355 互聯(lián)價值?115
36 小結(jié)?119
4 能源領(lǐng)域凈零路線圖?121
41 化石能源退出?122
411 煤炭?122
412 石油?136
413 天然氣?144
42 清潔能源發(fā)展?153
421 太陽能?153
422 風(fēng)能?159
423 水能?164
424 核能?169
425 生物質(zhì)能?170
43 能源全球配置?172
431 電力骨干網(wǎng)架?173
432 綠氫配置系統(tǒng)?182
44 小結(jié)?189
5 工業(yè)凈零路線圖?191
51 鋼鐵行業(yè)?192
511 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?192
512 脫碳目標(biāo)與路徑?196
513 脫碳方向與重點?198
52 化工行業(yè)?207
521 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?207
522 脫碳目標(biāo)與路徑?212
523 脫碳方向與重點?214
53 建材行業(yè)?221
531 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?221
532 脫碳目標(biāo)與路徑?226
533 脫碳方向與重點?228
54 其他工業(yè)?233
541 提升電氣化水平?234
542 全面利用清潔能源?235
543 促進(jìn)節(jié)能與能效提升?238
55 小結(jié)?241
6 交通凈零路線圖?243
61 公路?244
611 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?244
612 脫碳目標(biāo)與路徑?251
613 脫碳方向與重點?253
62 航運與航空?264
621 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?264
622 脫碳目標(biāo)與路徑?268
623 脫碳方向與重點?270
63 小結(jié)?273
7 建筑凈零路線圖?275
71 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?276
711 能源消費與碳排放?277
712 發(fā)展趨勢?279
713 發(fā)展挑戰(zhàn)?281
72 脫碳目標(biāo)與路徑?281
73 脫碳方向與重點?283
731 電能替代?283
732 提高能效?287
74 小結(jié)?291
8 農(nóng)林土地及非二氧化碳溫室氣體凈零路線圖?293
81 農(nóng)林業(yè)和其他土地利用排放與增匯?294
811 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?294
812 減排目標(biāo)與路徑?296
813 減排舉措與重點?296
82 非二氧化碳溫室氣體減排?299
821 發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢?300
822 減排目標(biāo)與路徑?301
823 減排舉措與重點?303
83 小結(jié)?306
下 冊
9 全球電碳市場?307
91 發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)?308
92 必要性與趨勢?311
921 融合發(fā)展必要性?311
922 融合發(fā)展趨勢?312
93 思路與內(nèi)涵?314
931 總體思路?314
932 市場內(nèi)涵?315
94 市場建設(shè)?316
941 市場架構(gòu)?316
942 建設(shè)方案?317
95 發(fā)展路徑?328
951 2030年建設(shè)目標(biāo)?329
952 2040年建設(shè)目標(biāo)?330
953 2050年建設(shè)目標(biāo)?331
96 建設(shè)成效?332
97 小結(jié)?333
10 零碳負(fù)碳關(guān)鍵技術(shù)?335
101 特高壓輸電技術(shù)?336
1011 特高壓交流輸電?337
1012 特高壓直流輸電?339
1013 柔性直流輸電?342
1014 高壓大容量海纜?346
102 清潔替代技術(shù)?347
1021 光伏發(fā)電?348
1022 光熱發(fā)電?350
1023 風(fēng)力發(fā)電?352
1024 水力發(fā)電?356
1025 核能發(fā)電?359
1026 氫能發(fā)電?360
103 節(jié)能與電能替代技術(shù)?361
1031 照明技術(shù)?362
1032 電制熱技術(shù)?363
1033 電冶金技術(shù)?365
1034 電氣化交通技術(shù)?366
104 大規(guī)模儲能技術(shù)?368
1041 抽水蓄能?369
1042 新型儲能?370
105 氫能及電制燃料原材料技術(shù)?372
1051 電制氫?373
1052 氫儲運?374
1053 電制燃料及原材料?376
106 碳捕集封存與利用技術(shù)?379
1061 二氧化碳捕集、利用與封存?379
1062 生物質(zhì)碳捕集與封存?380
1063 直接空氣捕集?381
107 數(shù)字智能技術(shù)?382
1071 傳感技術(shù)?384
1072 通信技術(shù)?384
1073 大數(shù)據(jù)與人工智能?385
108 小結(jié)?389
11 亞洲碳中和實現(xiàn)路徑?391
111 現(xiàn)狀與趨勢?392
1111 經(jīng)濟(jì)社會?392
1112 資源環(huán)境?395
1113 能源電力?396
112 減排路徑?398
1121 減排思路?398
1122 減排重點?400
113 能源轉(zhuǎn)型?400
1131 一次能源?400
1132 終端能源?402
1133 電力需求?403
1134 電力供應(yīng)?407
114 清潔能源?409
1141 太陽能?409
1142 風(fēng)能?413
1143 水能?415
115 配置網(wǎng)絡(luò)?419
1151 發(fā)展定位?419
1152 電網(wǎng)互聯(lián)?421
1153 重點互聯(lián)互通工程?423
116 小結(jié)?426
12 歐洲碳中和實現(xiàn)路徑?429
121 現(xiàn)狀與趨勢?430
1211 經(jīng)濟(jì)社會?430
1212 資源環(huán)境?432
1213 能源電力?434
122 減排路徑?436
1221 減排思路?436
1222 減排重點?438
123 能源轉(zhuǎn)型?438
1231 一次能源?438
1232 終端能源?440
1233 電力需求?441
1234 電力供應(yīng)?444
124 清潔能源?446
1241 風(fēng)能?446
1242 水能?450
1243 太陽能?451
125 配置網(wǎng)絡(luò)?452
1251 發(fā)展定位?453
1252 電網(wǎng)互聯(lián)?455
1253 重點互聯(lián)互通工程?458
126 小結(jié)?462
13 非洲碳中和實現(xiàn)路徑?465
131 現(xiàn)狀與趨勢?466
1311 經(jīng)濟(jì)社會?466
1312 資源環(huán)境?468
1313 能源電力?470
132 減排路徑?474
1321 減排思路?474
1322 減排重點?475
133 能源轉(zhuǎn)型?476
1331 一次能源?476
1332 終端能源?477
1333 電力需求?478
1334 電力供應(yīng)?481
134 清潔能源?484
1341 太陽能?484
1342 風(fēng)能?487
1343 水能?489
135 配置網(wǎng)絡(luò)?497
1351 發(fā)展定位?497
1352 電網(wǎng)互聯(lián)?499
1353 重點互聯(lián)互通工程?501
136 小結(jié)?506
14 北美洲碳中和實現(xiàn)路徑?509
141 現(xiàn)狀與趨勢?510
1411 經(jīng)濟(jì)社會?510
1412 資源環(huán)境?512
1413 能源電力?513
142 減排路徑?516
1421 減排思路?516
1422 減排重點?517
143 能源轉(zhuǎn)型?518
1431 一次能源?518
1432 終端能源?519
1433 電力需求?520
1434 電力供應(yīng)?522
144 清潔能源?525
1441 太陽能?525
1442 風(fēng)能?526
1443 水能?530
145 配置網(wǎng)絡(luò)?531
1451 發(fā)展定位?532
1452 電網(wǎng)互聯(lián)?534
1453 重點互聯(lián)互通工程?537
146 小結(jié)?539
15 中南美洲碳中和實現(xiàn)路徑?541
151 現(xiàn)狀與趨勢?542
1511 經(jīng)濟(jì)社會?542
1512 資源環(huán)境?544
1513 能源電力?546
152 減排路徑?548
1521 減排思路?548
1522 減排重點?549
153 能源轉(zhuǎn)型?550
1531 一次能源?550
1532 終端能源?551
1533 電力需求?553
1534 電力供應(yīng)?555
154 清潔能源?557
1541 太陽能?557
1542 風(fēng)能?561
1543 水能?564
155 配置網(wǎng)絡(luò)?569
1551 發(fā)展定位?569
1552 電網(wǎng)互聯(lián)?570
1553 重點互聯(lián)互通工程?573
156 小結(jié)?575
16 大洋洲碳中和實現(xiàn)路徑?577
161 現(xiàn)狀與趨勢?578
1611 經(jīng)濟(jì)社會?578
1612 資源環(huán)境?580
1613 能源電力?581
162 減排路徑?584
1621 減排思路?584
1622 減排重點?585
163 能源轉(zhuǎn)型?586
1631 一次能源?586
1632 終端能源?587
1633 電力需求?588
1634 電力供應(yīng)?590
164 清潔能源?593
1641 太陽能?593
1642 風(fēng)能?596
1643 水能?597
165 配置網(wǎng)絡(luò)?599
1651 發(fā)展定位?600
1652 電網(wǎng)互聯(lián)?601
1653 重點互聯(lián)互通工程?602
166 小結(jié)?603
17 綜合價值與發(fā)展展望?605
171 綜合價值?607
1711 經(jīng)濟(jì)價值?607
1712 社會價值?608
1713 環(huán)境價值?609
172 發(fā)展機(jī)制?612
1721 清潔發(fā)展機(jī)制?612
1722 合作治理機(jī)制?613
1723 協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制?615
1724 金融投資機(jī)制?616
1725 法律保障機(jī)制?617
173 三網(wǎng)融合?618
1731 發(fā)展要求?619
1732 融合模式?620
1733 主要形態(tài)?623
1734 發(fā)展路徑?628
174 未來世界?630
1741 改善氣候環(huán)境，開啟生態(tài)文明新篇章?631
1742 釋放創(chuàng)新紅利，激發(fā)經(jīng)濟(jì)增長新活力?631
1743 推動社會和諧，邁入人類文明新階段?632
175 小結(jié)?633
附錄?634
附錄1 全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織簡介?634
附錄2 GEI碳中和情景?637
附錄3 全球氣候變化綜合評估模型?639
附錄4 全球清潔能源資源評估模型?645
附錄5 全球能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃模型?653
附錄6 名詞解釋?657
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