碳排放是溫室氣體排放的總稱，其中最主要是二氧化碳，因此用碳（Carbon）一詞作為代表。一般民眾可以簡單地將碳排放理解為二氧化碳排放。

近幾十年來，多數(shù)科學(xué)家和政府承認(rèn)溫室氣體已經(jīng)并將繼續(xù)為地球和人類環(huán)境帶來災(zāi)難，碳減排、碳中和這樣的術(shù)語也被所理解和接受。我們?nèi)粘Ｉ钪幸恢倍荚谂欧哦趸?，如何調(diào)整我們的生活，減少碳排放？

第一個(gè)思路是節(jié)能，例如少用空調(diào)和暖氣、少開車、少坐飛機(jī)等等。減少浪費(fèi)，提升現(xiàn)有能源的使用效率，這當(dāng)然是應(yīng)有之義。但冬天暖氣燒多久是必要的，每年出行多遠(yuǎn)是必須的？我們應(yīng)該死守現(xiàn)有技術(shù)，因環(huán)境的威脅而抑制發(fā)展、抑制需求嗎？同發(fā)達(dá)國家相比，中國的人均能源消費(fèi)水平并不高。如果科技的發(fā)展把我們引向了還不如沒有科技的時(shí)代，那么這并不科學(xué)，甚至并不符合普通人的直覺。

解決氣候和環(huán)境問題（或者說碳減排）的另一個(gè)思路，是進(jìn)行能源領(lǐng)域的技術(shù)革命，從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)加入碳約束的考慮。具體來說，就是以零碳或負(fù)碳的清潔可再生能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源。考察上個(gè)世紀(jì)人類能源的生產(chǎn)和消費(fèi)可以發(fā)現(xiàn)，電力作為二次能源，在終端消費(fèi)環(huán)節(jié)幾乎沒有額外的碳排放；而在電力生產(chǎn)過程中，化石能源，尤其是煤炭占絕對統(tǒng)治地位。反過來看，在煤炭的消費(fèi)中，大部分也是用于火力發(fā)電。因此，在電力工業(yè)，尤其是發(fā)電端，以清潔可再生能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源火電，才是氣候、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等問題的核心解決方案。

20世紀(jì)初電力革命，交流電技術(shù)的出現(xiàn)使遠(yuǎn)距離輸電成為可能，也決定了今天人類的電力產(chǎn)消模式——集中式的火電廠為城市和人群供電，人們用電的環(huán)境很清潔，這掩蓋了遠(yuǎn)在郊區(qū)的火電廠一刻不停的排放和污染。近幾十年世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，使這種排放終于突破了環(huán)境的容忍度，變成我們看得見摸得著的警示。人們終于認(rèn)識到，原來我們用的每一度電，都背負(fù)著污染和排放。

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)，2014年中國電力裝機(jī)容量為13.60億千瓦，發(fā)電量為55459億千瓦時(shí)，其中火電發(fā)電量41731億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的比例為75.20%。這意味著2014年，我們每使用1度電，其中0.75度來自于產(chǎn)生碳排放的傳統(tǒng)化石燃料。

根據(jù)中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會與國際環(huán)保組織綠色和平發(fā)布《中國光伏產(chǎn)業(yè)清潔生產(chǎn)研究報(bào)告》，光伏發(fā)電的能量回收周期僅為1.3年，而其使用壽命為25年，也就是說在約24年里光伏發(fā)電都是零碳排放。

光伏和風(fēng)機(jī)這類可再生能源技術(shù)，在發(fā)電過程中不需要額外的耗材，而火電廠建成后每發(fā)一度電都需要相應(yīng)的燃煤。因此在長達(dá)20多年的生命周期中，光伏等技術(shù)的能耗與碳排放僅發(fā)生在部署時(shí)組件和風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。發(fā)電技術(shù)原理的根本不同決定了可再生能源的清潔性。

根據(jù)測算，光伏發(fā)電的二氧化碳排放為33-50克/度，而煤電為796.7克/度。光伏發(fā)電的二氧化碳排放量只是化石能源的十分之一到二十分之一，在降低碳排放方面擁有壓倒性的優(yōu)勢。

由此可見，如果能在發(fā)電端提升清潔可再生能源的比例，就能從總體上降低每度電的碳排放量。更重要的是，這種思路不需要對社會用電量（即發(fā)電量）進(jìn)行壓縮和約束，以技術(shù)手段突破環(huán)境對傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式的約束，為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打開全新的增長空間。