能源是自然界中能为人类生存及社会进步提供的能力资源。人类自第1次拿起火种之后，能源与水、粮食就构成了人类赖以生存的3大要素。科技进步、社会文明两大动力驱动了能源发展。世界能源结构已经发生两次转换，第1次转换实现了薪柴向煤炭的能源革命，第2次转换实现了煤炭向石油、天然气的能源革命，当前正在经历传统化石能源向新能源的第3次重大转换。

按照能源发展规律，能源形态从固体（薪柴与煤炭）、液态（石油）向气态（天然气）转换、能源中碳的数量从高碳（薪柴与煤炭）、中低碳（石油与天然气）向无碳（新能源）转换，未来沿着资源类型减碳化、生产技术密集化、利用方式多样化3大趋势发展。目前，世界能源正在进行化石能源低碳化革命、新能源规模化革命、能源管理智能化革命，3场能源革命正在同步进行，加快形成“新煤炭”、“新油气”、“新电网”。

人类生活在同一个地球、同一个天空，但呼吸着不同二氧化碳含量的“空气”。人类进入工业化以来，二氧化碳排放量不断增加，导致全球气温升高、冰川融化、海平面上升等诸多环境问题，人类赖以生存的环境面临着前所未有的威胁与挑战。据统计自1850年以来，大气中二氧化碳的浓度从280X10-6上升至450X10-6，全球气温上升了0.9～1.2℃，海平面上升了20cm。

特别是近30年来，全球气温、海平面上升速度加快，气温升高速度达到每10年上升0.2℃，海平面上升速度达到0.32cm/a。到本世纪末，如果全球气候升温达到2℃，海平面升高将达到36～87cm，99%的珊瑚礁将消失，陆地上约13%的生态系统将遭到破坏，许多植物和动物面临着灭绝的风险。因此，减少二氧化碳等温室气体排放，限制全球气温上升已经成为全人类共同的目标。2018年10月，联合国政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentalPanelonClimateChange，简称IPCC）提出了“碳中和”的目标，到本世纪末将全球气温升高控制在1.5℃。

人类活动导致的二氧化碳排放主要来源于化石燃料消费。发展新能源，实现能源转型，降低化石能源消费，构建绿色低碳的能源体系，是降低二氧化碳排放，实现全球碳中和的重要举措之一。本文总结主要国家应对碳中和的主要经验和做法，分析全球二氧化碳排放的分布情况，提出全球实现碳中和所面临的挑战和应对措施。新能源已是第3次能源转换的主角，将在实现碳中和发挥主导作用。针对中国碳中和面临的挑战与机遇，提出中国实现碳中和的路线图与实施路径，为2060年顺利实现碳中和目标提供参考依据。

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