作为气候变化的主要特征, 全球变暖正为人类及地球生态系统带来深重灾难̶̶极端天气频发、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁 死亡、海平面上升、生态系统改变、旱涝灾害陡增等。2007 年联合国政府间气候变化委员会 (IPCC) 公布了第四次评估报告显示, 过 去100 年(1906~2005 年), 全球地表平均温度升高 0.74°C,海平面升高 0.17 米;21 世纪高温、热浪、强降水频率可能增加, 热带气旋强度可能加强。IPCC 的报告还指出, 随着天气变暖, 极端天气事件增多, 全球极端气象灾害发生的频率、强度和区域分布变得更加复杂和难以把握, 所造成的灾害也将更为严重。全球变暖已经超越国界, 深刻影响着全人类的生存和发展,是各国共同面临的重大挑战。在引起全球气候变暖的诸多因素中, 人类活动所排放的温室气体不断增加是最主要的原因, 而在温室气体引致的全球气候变暖效应中, CO2 的作用高达 77%, 因此, 减少 CO2 的排放对于控制温室效应、减缓全 球变暖至关重要。

温室气体是典型的全球性公共产品, 控制其排放需要全世界层面上的合作与协调。面对各种极端灾害挑战, 联合国于 1979 年召开第 一次世界气候大会, 1988 年建立了政府间气候变化专门委员会 (IPCC)。1992 年 5 月 2 日, IPCC 就气候变化问题达成公约̶̶《联 合国气候变化框架公约》(UNFCCC), 这是世界上第一个为全面控制CO2 等温室气体排放而制定的国际公约。该公约具有法律效应, 自 1995 年以来每年举行一次缔约方大会, 其中, 尤以第三次和第十三 次大会的影响最为深远。第三次大会于 1997 年在日本召开, 通过了著名的《京都议定书》,确定了各缔约国的减排承诺; 第十三次大会于 2007 年在印尼召开, 形成了妥协性的“巴厘岛路线图,” 明确了 2020 年发达国家减排 25%~40%, 2050 年全球减排 50%的中远期目标, 开创了人类应对气候变化的新里程碑。

各国政府通过立法或政府规划的方式各自制定了相应的 CO2 减排目标, 通过调整经济结构, 提高能源效率等途径提高经济发展的可持续能力, 并大力探索新途径, 为 CO2 减排做好技术储备。2000 年 欧盟温室气体排放量比 1990 年降低了 4%,并计划 2020 年减排 20%, 英国将 2050 年减排目标定为 60%。英国政府在 2003 年公布的能源白皮书《Our energy future–creating a low carbon economy》中, 首次提出了低碳经济的发展理念。低碳经济是能源消费方式,经济发展方式 和人类生活方式的一次全新变革,代表了从工业文明向生态经济文明 的巨大进步。日本承诺 2008~2012 年 CO2 减排量在 1990 年的基础上降低 6%, 并成立全国温室气体盘查办公室, 采取多项措施控制温室气体排放。作为全球最大的温室气体排放国之一, 美国以减排威胁经济发展为由, 于 2001 年退出《京都议定书》, 并拒绝承担量化的、强制性的减排义务。

根据《京都议定书》, 发展中国家在 2012 年之前不需要承担减排 义务, 但我国政府以长远的战略眼光高度重视全球气候变暖问题, 先后于 1992 年、1997 年正式签署《框架公约》与《京都议定书》;十 七大报告中已经做出了“加强应对气候变化能力建设,为保护全球气 候做出新的贡献”的庄严承诺, 并在《国家“十一五”规划纲要》中明确 提出了 2010 年 CO2 排放下降 10%的目标。2007 年, 我国发布了《中 国应对气候变化国家方案》, 全面阐述了我国应对全球气候变化的目标与相应措施,提倡通过改变发展方式、调整能源结构与提高能效等 方式积极应对。2009 年 12 月, 被喻为“拯救人类的最后一次机会”的 哥本哈根会议成为全球应对气候变化的重要里程碑。我国政府提出到 2020 年使单位国内生产总值 CO2 排放比 2005 年下降 40%~45%的温 室气体排放控制目标。2010 年 10 月, 我国政府在首次承办的联合国框架下的天津气候谈判大会上重申了可持续发展原则, 统筹考虑经济发展、消除贫困、保护气候, 实现发展和应对气候变化的双赢立场。 在我国和众多发展中国家的坚持和努力下, 2010 年底举行的墨西哥坎昆气候大会就坚持《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、 《巴厘岛路线图》及 “共同但有区别的责任” 达成一致意见, 同时在技术转让、资金和能力建设等发展中国家关心问题的谈判上取得了一定 的进展, 向国际社会发出了积极的信号。

“富煤、贫油、少气”的能源资源结构, 逐年增加的经济规模以及传统的高耗能消费方式使得我国逐渐成为全球碳排放总量最大的国家之一。根据国际能源署 (International Energy Agency, IEA) 预计, 处于能源需求快速增长阶段的中国在全球碳排放量中所占的比重将从 2005 年的 19%增至 2030 年的 27%。从我国 CO2 的排放结构上看, 由于能源结构以煤为主, 当前 CO2 的排放主要来自于能源部门, 尤其电力行业占据排放主体。其主要原因在于, 我国发电结构中火电占比高 达 77%以上, 且呈现出 CO2 排放量所占比例逐年上升的趋势; 此外, 电能输送环节和用电环节的减排潜力也十分明显。随着经济和社会的不断发展, 我国电力需求将持续增长, 发展低碳电力技术 (其涵义是指在应用过程中可以直接或间接实现 CO2 低排放或零排放的技术, 其范围覆盖电力行业发、输、配、用各环节), 加大电力行业减排力度, 对于缓解我国温室气体排放具有重要意义。

随着全球变暖的加剧, 多国政府都将发展低碳技术作为协调经济发展与环境保护之间关系的基本途径。作为应对气候变化领域的重要工具, 低碳电力技术将代表行业乃至国家的核心技术竞争力, 同时将以超出想象的速度影响世界经济社会的发展和变革。我国低碳电力技术的发展既面临严峻的挑战, 也存在跨越式发展的机遇。在全球气候变暖的背景下, 如何在兼顾经济效益与环保效益的同时, 有效利用低碳电力技术推动电力工业向低碳化可持续发展模式的转变, 是我国电力工业当前面临的时代议题。因此,需要开展我国电力行业低碳技术中长期发展规划研究, 合理规划低碳电力技术的未来发展, 以增加低碳能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进电力行业乃至整个社会的可持续发展。