实现碳达峰碳中和（简称“双碳”）目标，是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，对加强新时代各类人才培养提出了新要求。本书以习近平生态文明思想为指导，面向“双碳”目标，基于“双碳”人才的通用能力和专业能力提高的要求，在对我国“双碳”目标政策法律法规解读的基础上，重点对碳循环与碳减排的科学基础、传统化石能源与清洁能源及其碳排放、碳排放的主要工业源及其控制、碳汇建设对碳中和的作用、碳捕集、碳存储和利用以及碳排放核算与管理、碳市场与碳交易及碳资产与碳金融等方面进行简要分析。
本书包含了高等院校人才培养体系中所要求掌握的“双碳”基本知识和技能，坚持理论与实践相结合，注重培养学生的创新精神和实践技能，具有实用性、案例性、精练性、新颖性等特点。本书可作为高等院校、科研院所、企事业单位进行“双碳”教育的通用教材，也可作为“双碳”从业人员的自学和参考用书。

黄占斌，中国矿业大学（北京）教授，博士生导师，土壤修复生态材料研究所所长，兼任中关村众信土壤修复产业技术创新联盟理事长、自然资源部生态修复防护创新中心学术委员会委员、中国煤炭工业协会煤炭加工利用与节能环保专委会委员、中国水土保持学会工程绿化专委会委员、中国环境学会重金属污染防治委员会委员，《中国水土保持科学》《腐植酸》副主编。主要研究方向为土壤修复和改良技术和材料研发等。主持省部级科研项目40多项。发表科技论文300多篇，参编和主编著作10多部；12项科研成果获奖，其中国家科技奖和发明奖3项。

第1章 碳达峰碳中和与中国行动001
1.1 碳达峰碳中和 001
1.1.1 碳达峰碳中和概念 001
1.1.2 碳达峰碳中和意义002
1.2 中国“双碳”目标形势和任务 002
1.2.1 “双碳”目标的战略思路002
1.2.2 “双碳”目标的重点任务004
1.2.3 “双碳”目标的挑战与保障006
1.3 中国“双碳”目标行动 007
1.3.1 “双碳”目标的八大战略007
1.3.2 践行“双碳”目标的行动路径009
1.3.3 健全碳达峰政策体系 010
1.3.4 “双碳”背景下市场经济政策 012
1.3.5 以科技创新助力“双碳”进程 015
思考题 016
参考文献 016

第2章 中国实现碳达峰碳中和目标的政策体系018
2.1 政策背景 018
2.1.1 碳达峰碳中和目标的政策内涵 018
2.1.2 碳达峰碳中和目标的政策导向 019
2.2 支撑碳达峰碳中和目标的政策体系框架 019
2.2.1 完善碳达峰碳中和工作的顶层设计020
2.2.2 制定中长期温室气体排放控制战略022
2.2.3 推进和实施适应气候变化重大战略022
2.3 重点政策实施成效 024
2.3.1 碳达峰十大行动相关政策顺利推进024
2.3.2 加快推进绿色金融发展028
2.3.3 完善财税价格政策030
2.3.4 推进市场化机制建设 031
2.4 强化实现碳达峰碳中和目标的保障能力建设 032
2.4.1 建立健全法律法规标准032
2.4.2 建立健全碳排放监测统计核算体系033
2.4.3 强化科技创新支撑034
2.4.4 加强人才培养和能力建设035
思考题035
参考文献036

第3章 碳循环与碳减排的科学基础 038
3.1 碳的形态及其转化 038
3.1.1 碳单质及其性质038
3.1.2 碳形态转化途径040
3.1.3 碳的利用途径040
3.2 CO2 的性质及利用途径 041
3.2.1 CO2 的性质 041
3.2.2 CO2 的转化 041
3.3 生态系统的碳循环 044
3.3.1 碳循环概要044
3.3.2 碳库049
3.3.3 人类活动对全球碳循环的影响057
3.4 全球气温变化与碳排放 059
3.4.1 温室效应059
3.4.2 碳排放概念062
3.4.3 控制气候变化的全球行动063
3.4.4 工程化CCUS 技术065
思考题067
参考文献068

第4章 传统化石能源及其碳排放 069
4.1 传统化石能源及其碳排放 069
4.1.1 传统化石能源069
4.1.2 传统化石能源的碳排放072
4.2 碳减排策略 075
4.2.1 碳减排的基本概念075
4.2.2 碳减排措施及策略076
4.3 中国能源结构现状及优化 082
4.3.1 中国能源结构现状及问题082
4.3.2 中国能源结构调整目标085
4.3.3 中国能源结构发展趋势085
4.3.4 中国能源结构优化措施087
思考题088
参考文献088

第5章 工业生产中能源、资源与环境问题 089
5.1 工业生产的资源和能源 089
5.1.1 自然资源不足与工业产品需求增长的矛盾089
5.1.2 生态环境恶化与生产规模扩大的矛盾 091
5.1.3 有限能源与能耗剧增的矛盾098
5.2 工业生产中资源与环境问题 099
5.2.1 我国资源种类与分布特点099
5.2.2 资源消费中的主要物质循环（C/N/O 循环）101
5.2.3 资源使用对环境影响 103
5.3 工业生产中能源与环境问题 104
5.3.1 我国能源种类与分布 106
5.3.2 我国能源使用与环境110
5.4 工业生产中资源、能源消耗与环境关系112
5.4.1 工业产品能耗112
5.4.2 工业产品的环境负荷115
思考题116
参考文献116

第6章 碳排放的主要工业源及其控制 118
6.1 碳排放主要工业源及其类型 118
6.1.1 工业行业碳排放现状119
6.1.2 碳排放主要工业源及类型 122
6.2 有色金属工业碳排放与控制 124
6.2.1 有色金属行业碳排放现状 124
6.2.2 有色金属行业碳排放特点 125
6.2.3 有色金属行业碳排放核算 127
6.2.4 有色金属行业碳排放控制 137
6.2.5 低碳发展新模式与展望 139
6.3 建筑材料工业碳排放与控制 140
6.3.1 建筑材料工业碳排放的基本概况 140
6.3.2 建筑材料工业碳排放测算方法141
6.3.3 建筑材料工业碳排放的发展特征 148
6.3.4 建筑材料工业碳减排措施 150
6.3.5 建筑材料工业碳排放达峰路径研究方法 150
6.3.6 建筑材料工业碳排放总量控制目标及政策研究 153
6.3.7 推进建筑材料工业全面实现碳达峰实施方案 154
6.4 钢铁企业碳排放与控制 156
6.4.1 钢铁企业碳排放与控制背景 156
6.4.2 钢铁企业碳排放核算 156
6.4.3 钢铁企业碳排放控制路径 163
思考题 178
参考文献 178

第7章 碳汇建设对碳中和的作用182
7.1 碳汇的定义 182
7.1.1 碳汇与碳循环 182
7.1.2 碳汇与碳源 182
7.1.3 碳汇的分类 183
7.1.4 碳汇的发展 183
7.2 土壤碳汇 184
7.2.1 土壤碳汇的定义 184
7.2.2 土壤碳汇的原理 184
7.2.3 土壤碳汇对碳中和的作用 186
7.3 植物碳汇 187
7.3.1 植物碳汇的定义 187
7.3.2 植物碳汇的原理 187
7.3.3 森林碳汇 188
7.3.4 草原碳汇 189
7.3.5 植物碳汇对碳中和的作用 190
7.4 海洋碳汇191
7.4.1 海洋碳汇的定义191
7.4.2 海洋碳汇的原理191
7.4.3 海洋碳汇对碳中和的作用 192
思考题 192
参考文献 193

第8章 碳捕集、利用与封存194
8.1 碳捕集 194
8.1.1 碳捕集方式 194
8.1.2 碳捕集技术 195
8.2 碳封存 199
8.2.1 碳运输技术 199
8.2.2 碳封存技术 201
8.2.3 碳固定技术207
8.2.4 碳监测技术209
8.3 碳利用 210
8.3.1 地质利用 212
8.3.2 化工利用 212
8.3.3 生物利用 215
思考题 215
参考文献 216

第9章 企业碳核算217
9.1 企业碳核算概述 217
9.1.1 碳核算产生的背景 217
9.1.2 企业碳核算的定义 217
9.1.3 企业碳核算的意义 218
9.2 企业碳核算的标准体系 218
9.2.1 GHG Protocol 218
9.2.2 ISO 14064 219
9.2.3 国家发改委发布的核算指南 219
9.2.4 国家生态环境部发布的核算指南220
9.2.5 地方省市发布的核算指南 221
9.3 企业碳核算的对象 222
9.3.1 重点排放单位222
9.3.2 其他组织223
9.3.3 核算温室气体种类223
9.4 核算边界 224
9.4.1 企业法人边界224
9.4.2 企业生产设施边界225
9.5 核算方法 226
9.5.1 排放因子法226
9.5.2 碳质量平衡法226
9.5.3 实测法226
9.6 碳核算流程 227
9.6.1 核算步骤227
9.6.2 发电企业法人边界碳排放计算228
9.6.3 化石燃料燃烧排放计算228
9.6.4 工业生产过程排放计算229
9.6.5 净购入电力产生的排放230
9.7 碳核算报告体系 230
9.7.1 MRV 原则230
9.7.2 数据质量控制计划230
9.7.3 碳排放核查 231
9.7.4 企业数据质量管理 231
思考题232
参考文献232

第10章 企业碳管理 233
10.1 企业碳管理概述 233
10.1.1 发展历程233
10.1.2 目的意义234
10.1.3 机遇挑战235
10.2 企业碳管理体系 236
10.2.1 内容体系236
10.2.2 方法体系240
10.2.3 组织体系 241
10.3 企业碳管理实践 243
10.3.1 化工行业——巴斯夫243
10.3.2 钢铁行业——宝钢股份244
10.3.3 科技行业——微软245
10.3.4 金融服务行业——华夏银行246
思考题248
参考文献248

第11章 碳市场与碳交易 250
11.1 碳交易的概念与内涵 250
11.2 碳交易的类型 250
11.2.1 基于配额的交易250
11.2.2 基于项目的交易252
11.3 碳市场的概念与内涵 253
11.4 碳市场的运行机制 253
11.4.1 覆盖范围253
11.4.2 总量设定与配额分配253
11.4.3 配额清缴254
11.4.4 违约处罚254
11.4.5 抵消机制255
11.4.6 碳排放监测核算报告与核查（MRV）255
11.4.7 支持系统255
11.5 中国碳市场发展概述 257
11.6 中国碳市场建设现存的主要问题 259
11.7 全国碳市场展望 260
11.8 数字技术赋能碳市场监管体系及碳资产开发 261
11.9 欧盟碳市场发展实践及其对我国的启示 262
11.9.1 欧盟碳交易市场发展情况262
11.9.2 欧盟碳交易体系建设情况263
11.9.3 欧盟碳交易发展经验启示265
11.10 案例 数字化碳交易平台在企业的应用 267
11.10.1 某企业碳交易综合管理平台267
11.10.2 国网甘肃省电力公司碳交易业务模式268
思考题269
参考文献269

第12章 碳金融与碳资产 270
12.1 碳金融 270
12.2 碳金融市场 270
12.2.1 碳金融市场概念270
12.2.2 碳金融市场构成要素 271
12.3 碳金融市场工具与产品体系 271
12.4 交易工具 272
12.4.1 碳期货272
12.4.2 碳远期273
12.4.3 碳掉期（碳互换）274
12.4.4 碳期权275
12.4.5 交易工具创新实践276
12.5 融资工具 276
12.5.1 主要融资工具276
12.5.2 融资工具创新实践277
12.6 支持工具 277
12.6.1 主要支持工具277
12.6.2 支持工具创新实践277
12.7 碳金融市场交易体系 278
12.8 数字化碳金融平台建设 278
12.8.1 数字化赋能碳金融278
12.8.2 数字化碳金融平台建设特点278
12.8.3 数字化碳金融平台CaaS 创新实践279
思考题280
参考文献280