“碳达峰、碳中和”中的“碳”是什么？
总书记在宣示中国将提高中国国家自主贡献时提出“双碳”目标。显然“双碳”是在联合国气候变化框架公约（UNFCCC）框架下的碳，其有明确的定义和涵盖范围。UNFCCC定义的气候变化是指“除在类似时期内所观测的气候的自然变异之外，由于直接或间接的人类活动改变了大气的组成而造成的气候变化”，强调的是人类活动。
政府间气候变化专门委员会（IPCC）在《全球升温1.5oC特别报告》中给出了“气候中性”的定义，即人类活动对气候系统没有净影响的状态，要达到这种状态就需要实现二氧化碳净零排放。二氧化碳净零排放是指在一段时期内，人为排放的二氧化碳全部通过人为手段清除，使产生量与清除量平衡。二氧化碳净零排放也称为碳中和。净零排放则是指当人为排放到大气中的温室气体在一段特定时期内被人为清除量所平衡，净排放为零，这一概念中强调的是“人为”，即人类活动的影响。
所有缔约方都有义务“用缔约方大会确定的可比方法编制、定期更新、公布并向缔约方会议提供关于《蒙特勒尔议定书》未予管制的所有温室气体的各种源的人为排放和各种汇的国家清单”，《京都议定书》中给出了公约管控的温室气体包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)。此外，2012年《京都议定书》的多哈修正案又将三氟化氮（NF3）纳入管控范围。因此，“双碳”中的碳是指UNFCCC管控的7种温室气体 。
【对点训练】
一、单选题
储能是构建新型电力系统、实现“碳达峰、碳中和”目标的关键技术。2021年7月，国家发改委、国家能源局首次提出加快推动新型储能发展的意见。当前我国主要的储能技术有抽水储能、电化学储能和压缩空气储能，下图为盐穴压缩空气储能示意图和我国东部盐穴资源分布图。（注：盐穴是古人利用水溶开采方式在地下较厚的盐层或盐丘中采矿后形成的地下洞穴，体积巨大密封性好。）读图完成下面小题。
1．据图推测盐穴压缩空气储能的工作原理是（ ）
①夜晚用电低谷时，耗电压缩空气注入盐穴，将电能转化为空气压力能
②白天发电高峰时，耗电压缩空气注入盐穴，将电能转化为空气压力能
③夜晚发电低谷时，将盐穴中空气放出，推动电机发电补充电网
④白天用电高峰时，将盐穴中空气放出，推动电机发电补充电网
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2．和抽水储能相比，盐穴压缩空气储能项目（ ）
A．占地面积比较小 B．受地形的影响大
C．开发技术难度低 D．电能转换效率高
3．当前更适合发展盐穴压缩空气储能项目的省区是（ ）
A．北京 B．辽宁 C．重庆 D．江苏
【答案】1．B 2．A 3．D
【解析】1．读左图可知，盐穴压缩空气储能的工作原理应是夜晚用电低谷时，将多余的电能用来压缩空气注入盐穴，将电能转化为空气压力能储存起来，当白天用电高峰时，将盐穴中空气放出，推动电机发电补充电网，①④正确，②③错误；综上所述，B正确，ACD错误，故选B。
2．和抽水储能相比，盐穴分布于地下，不占地表空间，抽水储能要在地面建抽水水库，因此盐穴占地面积小，A正确；抽水储能，要利用水的势能发电，受地形影响大，盐穴受地形的影响小，B错误；读盐穴压缩空气储能示意图可知，盐穴压缩空气储能工艺较复杂，技术难度并不低，C错误；盐穴电能转换过程要经过发电机压推动压缩机，再经过高压涡轮推动发电机，其中转换过程中消耗电能较多，电能转换效率较低，D错误。故选A。
3．读右图可知，四个省区中有盐井分布的是江苏，重庆，北京和辽宁没有盐井分布，排除AB；江苏位于东部沿海地区，离东部能源市场近，因此江苏更适合发展盐穴压缩空气储能项目。重庆在内陆地区，并且周边水能丰富，能源需求量较小，因此C错误，D正确。故选D。
我国承诺2030年实现碳达峰（碳排放的最高点），力争2060年前实现碳中和（实现CO2“零排放”），下图示意1960-2021年全球空气CO2浓度变化。完成下面小题。
4．图示期间，CO2浓度变化的直接后果是（ ）
A．大量吸收太阳辐射 B．大量吸收地面辐射
C．适量反射太阳辐射 D．适量反射地面辐射
5．我国依次实现碳达峰和碳中和的有效措施有（ ）
①用火电替代煤炭②发展城市廊道
③提高能源利用率④采用集中供暖
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】4．B 5．D
【解析】4．图示期间，二氧化碳浓度呈上升趋势，大气中二氧化碳的含量增多，可以大量吸收地面辐射，从而导致气温升高，B正确。二氧化碳对太阳辐射中的红外线波段有少量吸收，但太阳电磁光谱中，能量主要集中在可见光波段，所以并不会导致太阳辐射被大量吸收，A错。对太阳辐射和地面辐射的反射影响不大，CD错。故选B。
5．火电本身就是以煤炭为原料，会大量排放二氧化碳，①错。城市廊道类型较多，发展城市绿道可提高植被覆盖率，加大碳吸收，而构建如河流廊道等对实现碳中和影响不大，排除②。加大技术投入，提高能源利用率，可有效降低碳排放，③正确。集中供暖有效整合资源，提高能源利用率，可降低碳排放，④正确。故选D。
作为世界上最大的发展中国家和碳排放国，我国提出力争2030年实现碳达峰（即二氧化碳排放量达到历史最高峰）和2060年实现碳中和（即排放二氧化碳被各种方式抵消）的“双碳”目标，实现“双碳”目标的关键是确保能源行业的碳中和转型。甲图是2000-2018年黄河流域碳排放变化趋势，乙图是黄河流域地理分布图。据此，完成下面小题。
6．关于2000-2018年黄河流域能源消费碳排放变化趋势，说法正确的是（ ）
A．碳排放量呈中游＞上游＞下游空间分异
B．上游碳排放占比呈上升趋势，地区产业结构优化
C．中游碳排放占比呈下降趋势，对能源依赖性较弱
D．下游碳排放占比呈先上升后下降趋势，经济发展质量提高
7．黄河中游地区能源消费碳排放占比最大的主要原因是（ ）
A．经济发展水平 B．地区产业结构 C．地区人口总量 D．工业技术水平
8．为实现我国“双碳”目标，下列黄河流域减排措施，合理的是（ ）
①下游地区侧重产业结构调整，培育低碳理念
②中游地区注重能源结构调整和能源利用效率
③上游地区转移高耗能产业，继续保持低碳优势
④鼓励科技创新，提高技术水平，发展循环经济
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④
【答案】6．D 7．B 8．A
【解析】6．由图可知，碳排放量中游>下游>上游，A错误；上游地区碳排放呈上升趋势，说明能源消费以传统能源为主，产业结构没有优化，B错误；中游碳排放虽然呈下降趋势，但比例最大，说明中游对能源依赖性较强，C错误；下游地区碳排放先上升后下降，说明经济发展重心由早期追求经济快速发展转为提高经济发展质量，因此本题选D。
7．黄河中游地区主要是山西、陕西两省，重工业发达，能源使用量大，因此碳排放量大，B正确；经济发展水平，没有下游高，A错误；地区人口总量，没有下游大，C错误；工业技术水平低，是一个影响因素，但不是主要原因，D错误，所以选B。
8．考虑黄河流域不同空间尺度的能源消费差异，采用差异化的减排措施，下游地区主要是山东和河南部分地区，处于我国东部经济较发达地区，要侧重产业结构调整，培育低碳理念，①正确：中游以山西、陕西为主，能源消费以煤炭为主，属于高耗能产业，要注重能源结构调整、提高能源利用效率，②正确；上游地区转移高耗能产业并不能实现我国“双碳”目标，③错误，因此从总体上可以鼓励科技创新，提高技术水平，发展循环经济，④正确。综上所述，A正确，BCD错误，所以选A。
我国承诺2030年前实现“碳达峰”，争取2060年前实现“碳中和”。设定我国粮食安全的基础粮食供应为300kg/人·年，社会可持续发展的粮食供应为400kg/人·年，下图为“气候变暖对我国粮食安全影响的评估图”。据此完成下面小题。
9．关于各情形下评估依据的判断正确的是（ ）
A．甲—中低排放且无CO2肥效作用 B．乙—中低排放且有CO2肥效作用
C．丙—高排放且有CO2肥效作用 D．丁—高排放且有CO2肥效作用
10．下列措施中对保障我国粮食安全作用较为显著的是（ ）
①加强土地管理与基本农田保护②实施清洁生产，促进碳零排放③改造利用盐碱地，推广海水稻④农业生产严禁使用农药、化肥
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
11．为2060年实现“碳中和”，当前我国应（ ）
A．优化产业结构与产业布局 B．减少天然气等化石燃料的使用量
C．控制经济增长减少碳排放 D．增加碳排放量，提前实现碳达峰
【答案】9．C 10．B 11．A
【解析】9．不考虑CO2肥效作用，高排放的情景下未来社会发展的基本粮食供给将有可能在2030年前后出现粮食缺口，中低排放的情景下未来社会发展的基本粮食供应将不存在问题，而社会可持续发展的粮食需求将可能无法得到满足，如果考虑CO2的肥效作用，目前预测的气温升高将不会对我国未来粮食生产造成负面影响；高排放和中低排放情景下，未来社会发展的基本粮食安全将可以保障，气候变化对我国的粮食安全均将不会构成威胁，而中低排放情景下的粮食供给可以满足社会可持续发展的粮食需求。所以甲为中低排放且有CO2肥效作用，乙为中低排放且无CO2肥效作用，丙为高排放且有CO2肥效作用，丁为高排放且无CO2肥效作用。C正确，ABD错误。所以选C。
10．加强土地管理与基本农田保护，有利于保障我国的耕地安全，保障粮食安全，①正确；农业无法做到清洁生产，②错误；改造利用盐碱地，推广海水稻，有利于提高粮食产量，③正确；无法做到全面禁止使用农药、化肥，④错误。所以选B。
11．优化产业结构，调整产业布局有利于减少碳排放，增加碳吸收，促进“碳中和”的实现，A正确；天然气属于清洁能源，B错误；不可以控制经济增长，C错误；应该减少碳排放量，D错误。所以选A。
2021年以来,国际市场能源价格大幅上涨,国内能源供需矛盾持续偏紧，在实现2030碳达峰和2060年碳中和目标下,我国一些地方持续出现“拉闸限电”现象。下表为美国能源信息署发布的2018~2021年全球石油供需情况（单位:万桶/天）。读表,完成下面小题。
| 年份 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
| 需求 | 10001 | 10114 | 9241 | 9746 |
| 供给 | 10072 | 10067 | 9420 | 9587 |
12．2019~2020年世界石油供需变化的原因,说法正确的是（ ）
A．受新冠肺炎影响 B．绿色能源的增长
C．各国严控对化石能源的投资 D．全球“双碳”目标实现的影响
13．目前，受世界石油供需状况影响较小的工业是（ ）
A．乙烯 B．小排量汽车 C．合成树脂 D．合成橡胶
14．“双碳”目标下“拉闸限电”引发的中国能源供给思考,正确的有（ ）
①加快发展非化石能源,优化能源结构 ②调整产业结构,构建以新能源为基础的产业体系
③提高研发能力,带动产业创新 ④减少油气勘查开采力度
A．①②④. B．②③④ C．①③④ D．①②③
【答案】12．A 13．B 14．D
【解析】12．据表可知，2019～2020世界石油需求明显下降，最可能是受2020年爆发的新冠肺炎疫情影响，A正确；2030碳达峰和2060年碳中和是我国提出的绿色发展目标，CD错误；根据2021年世界石油需求又开始增长可知绿色能源增长对2020年石油需求下降影响不大，B错误。故选A。
13．乙烯、合成树脂、合成橡胶都是石油化工的衍生品，受原料供应影响大，因此受世界石油供需状况影响较大，ACD错误，小排量汽车油耗低，受石油供需状况影响较小，B正确。故选B
14．加快发展非化石能源，优化能源结构；调整产业结构，构建以新能源为基础的产业体系；提髙硏发能力，带动产业创新都可以减少化石能源的使用，从而促进“双碳”目标实现，①②③正确；天然气为清洁能源，应提高其能源比重，且我国石油供给在一定时期内还将处于供不应求状态，不应减弱勘查开采力度，④错误。综上所述，ABC错误，D正确。故选D。
碳中和是指人类通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。中国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。据此完成下面小题。
15．为了对中国碳达峰值进行估测，现阶段研究应该侧重于（ ）
①植被类型和植被覆盖度的变化②单位GDP碳排放强度下降程度
③全球气候变暖的影响④未来十年年均GDP增速
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
16．要实现碳达峰和碳中和，产业发展面临的重要机遇是（ ）
A．大力发展林产品加工业 B．刺激低碳和零碳等技术创新
C．加快农业生产机械化、规模化 D．积极发展外向型经济，扩大出口
17．加快碳交易是实现碳达峰和碳中和的重要手段，碳交易的价格，也就是碳价，受多种因素影响。当前制约“碳价”统一的主要障碍是（ ）
A．公众节能减排意识淡薄 B．“碳价”过高，企业生产成本增加
C．碳交易操作程序繁琐 D．各地产业结构、技术水平差异大
【答案】15．B 16．B 17．D
【解析】15．研究侧重于单位GDP碳排放量下降多少以及未来十年年均GDP增速，这样可以估测不同年份碳排放总量，进而估测碳达峰值，②④正确；植被类型和植被覆盖度的变化会影响对二氧化碳的吸收量而不是碳排放量，同时也不是对目前中国碳达峰值进行估测的主要研究重点，排除①。全球气候变暖的影响涉及因素多且涉及的范围广，不是对目前中国碳达峰值进行估测的研究重点，③错。故选B。
16．要实现碳达峰和碳中和，重点是要刺激低碳和零碳等技术创新，发展低碳经济，B正确；大力发展林产品加工业可能破坏森林资源，加快农业生产机械化会增加能耗，外向型经济不一定是低碳经济。故选B。
17．由于各地产业结构、技术水平差异大，单位二氧化碳排放的经济影响在不同地区差异较大，“碳价”很难在全国范围内统一设定，D正确。公众节能减排意识淡薄不是主要障碍，A错。碳价的高低会影响企业的生产成本，但这不是碳价难以统一的原因，B错。碳交易操作程序可以简化，因为其操作程序繁琐而导致碳价难以统一的可能性不大，C错。故选D。
南方电网计划将在2035年前新增部分抽水蓄能电站，装机容量为3600万千瓦，是强力支撑新能源为主体的新型电力系统，助力国家“碳达峰、碳中和”目标的实现。抽水蓄能电站是把下水库的水用泵抽到上水库，在上水库中蓄水，相当于储存了电能，当上水库的水向下流时，可推动水轮发电机组发电释放能量。读“我国某地抽水蓄能电站景观图（图1）”和“原理示意图（图2）”，完成下面小题。
18．下列关于抽水蓄能电站水库的叙述，不正确的是（ ）
A．在电力负荷低谷时利用电能将下水库中的水抽至上水库
B．在电力负荷低谷时，将电能转化为势能储存起来
C．被誉为大电网的“调节器”、“稳压器”和“充电宝”
D．在电力供应紧张时把将下水库中的水抽至上水库
19．在一天中，把下水库的水用泵抽到上水库的时间主要集中在（ ）
A．上午 B．下午 C．前半夜 D．后半夜
【答案】18．D 19．D
【解析】18．材料中说明抽水蓄能电站是把下水库的水用泵抽到上水库，在上水库中蓄水，相当于储存了电能，当上水库的水向下流时，可推动水轮发电机组发电释放能量。因此在电力需求量较小时可以将下水库的水抽到上水库进行储存，A、B正确；由于该模式可以起到调节电能、稳定电量的作用，因此被称为“调节器”、“稳压器”、“充电宝”，C正确；电力供应紧张时耗能大，若此时将下水库的水抽到上水库会加剧电能紧张，D叙述错误。本题要求选择叙述错误的选项，故选D。
19．一天中，应选择在用电量最低时把下水库的水抽到上水库，一天中用电量最低时为后半夜，D正确；A、B、C错误。故选D。
二、综合题
20．阅读图文材料，完成下列要求。
材料一：为应对全球气候变化，中国政府承诺力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。大兴是北京新的产业集聚区，承担疏解中心城区人口和公共服务等功能。国际氢能示范区（图左）是大兴区和清华大学等科研机构的共建项目，旨在建设氢能产业创新中心，探索氢燃料电池汽车在公交、环卫等服务领域的应用。
材料二：新能源的广泛使用是我国实现碳达峰和碳中和目标的主要途径，海南省作为中国改革开放示范新标杆，对生态环境有更高的要求。关于现代产业体系，《海南自由贸易港建设总体方案》中提出“坚持生态优先、绿色发展”“围绕生态环保、生物医药、新能源汽车、智能汽车等壮大先进制造业”。
材料三：轨道交通是都市居民日常出行的高效方式。为了亦庄新城居民出行更加便捷，交通部门设计了沿宏达路和荣华路的两条轨道线路，每条线路均有地下方案和高架方案（图右）。
(1)分析北京氢能示范区落户大兴产业集聚区的区位条件。
(2)简述大兴氢能示范区的创建对海南自由贸易港产业发展的启示。
(3)如果选择荣华路的地下方案，说明选择该方案的合理性。
【答案】(1)①大兴作为北京的新城区，土地较充足，地价较低，有利于降低示范区建设成本；②新城区公交、环卫等服务领域为氢能技术的推广提供了市场；③位于产业集聚区产业发展基础好，协作条件好。
(2)①围绕国家碳达峰和碳中和目标，发展绿色低碳产业：②充分发挥海南自由贸易港独特的政策优势，与国内外高校、科研机构及企业合作，引进高科技人才和技术：③建立产业示范园区：④发展先进制造业，注重新技术的推广应用。
(3)①荣华路为城市主干道，临近居民区和商业区，人口众多，客流量大。②地下方案避免了地面建设空间不足（绿化带过窄）、噪声过大等问题。
【解析】本题以大兴区产业规划和交通规划为背景，考查新区发展的新兴产业规划以及应对全球变暖的产业和交通的发展方向。考查学生获取和解读地理信息，调动和运用地理知识的能力，同时考查学生的区域认知、综合思维、地理实践力和人地协调观的核心素养。
(1)读材料“大兴是北京新的产业集聚区，承担疏解中心城区人口和公共服务等功能”可知，大兴作为北京的新城区，土地较充足，地价较低，有利于降低示范区建设成本；由材料“探索氢燃料电池汽车在公交、环卫等服务领域的应用。”可知，新城区公交、环卫等服务领域为氢能技术的推广提供了市场；由材料“大兴是北京新的产业集聚区“可知，位于产业集聚区产业发展基础好，协作条件好。
(2)读材料二“新能源的广泛使用是我国实现碳达峰和碳中和目标的主要途径”可知，围绕国家碳达峰和碳中和目标，发展绿色低碳产业：由材料“《海南自由贸易港建设总体方案》中提出“坚持生态优先、绿色发展”“围绕生态环保、生物医药、新能源汽车、智能汽车等壮大先进制造业”。”可知，充分发挥海南自由贸易港独特的政策优势，与国内外高校、科研机构及企业合作，引进高科技人才和技术：由材料“海南省作为中国改革开放示范新标杆，对生态环境有更高的要求”可知，建立产业示范园区，同时发展先进制造业，注重新技术的推广应用。
(3)读图并结合材料“轨道交通是都市居民日常出行的高效方式。为了亦庄新城居民出行更加便捷”可知，荣华路为城市主干道，临近居民区和商业区，人口众多，客流量大。方便新城居民出行更加便捷；由材料“交通部门设计了沿宏达路和荣华路的两条轨道线路，每条线路均有地下方案和高架方案”可知，地下方案避免了地面建设空间不足（绿化带过窄）、噪声过大等问题。
21．阅读图文材料，完成下列要求。
2021年，碳达峰、碳中和、碳交易等成为“热词”，碳交易，是指温室气体排放权交易的统称，即把二氧化排放权作为一种商品，买方通过向卖方支付一定金额从而获得一定数量的二氧化碳排放权，从而形成了二氧化碳排放权的交易，其是实现国家2030年碳达峰、2060年碳中和目标的重要政策工具。2021年4月26日，生态环境部发布了《碳排放权交易管理办法（试行）》：7月16日，我国碳排放权交易市场启动上线交易。要建立全国统一的碳交易市场，覆盖行业的选择是确保碳排放多少的重要保障，也是全国碳市场平稳顺利运行的前提。目前，碳排放权交易市场覆盖行业主要分布在发电、铁、建材（水泥）、有色金属、石化，化工，造纸和航空8个行业，其中发电行业首先进入全国碳交易市场。下图示意碳交易市场交易模式。
(1)用大气热力作用原理闸释二氧化碳等温室气体增多对全球气候变暖的影响机制。
(2)说明企业要在碳交易市场上获得优势可采取的有效措施。
(3)推测发电行业首先进入全国碳交易市场的主要原因。
【答案】(1)二氧化碳能强烈地吸收地面长波辐射；大气中二氧化碳增多，大气吸收的地面长波辐射增多，气温升高；气温升高，射向地面的大气逆辐射增强，对地面的保温作用增强，导致气温进一步升高。
(2)提高生产技术，改进生产工艺，减少碳排放；提高清洁能源使用的比重，通过出售配额，提高企业效益；加强管理，提高节能意识；通过扩大生产规模，争取获得更高配额。
(3)我国能源消费结构以火电为主，矿物能源消耗量大，发电行业二氧化碳排放量大；发电行业的管理制度相对健全，碳排放数据完整，便于计算统计；发电行业产品单一，配额分配简便易行等。
【解析】本题以“碳交易”和“碳交易市场交易模式”为材料，涉及对流层大气的受热过程、对“碳交易”的理解等知识，重点考查学生获取和解读信息、调动和运用知识及识图能力。体现了地理实践能力和人地协调观的学科素养。
(1)大气的热力作用包括大气对太阳辐射的削弱作用以及大气对地面的保温作用。太阳辐射穿过大气层时受大气的吸收、反射和散射作用，从而使到达地面的太阳辐射受到削弱。大气主要依靠吸收地面长波辐射增温，大气增温后又以大气辐射的形式把能量返还给地面，称为大气逆辐射，从而实现对地面的保温作用。二氧化碳对太阳辐射的吸收能力很弱，但能强烈地吸收地面长波辐射；大气中二氧化碳增多，大气对地面长波辐射吸收能力增强，气温升高；气温升高，大气辐射增强，则射向地面的大气逆辐射增多，地面损失能量减少，保温作用强，导致气温进一步升高。
(2)分析图中信息可知，若控排企业碳排放量超出配额，则需要在碳交易市场购买碳配额。因此企业要在碳交易市场上获得优势应从争取更大的市场配额和出售碳排放权两个方面考虑。争取更大的市场配额，主要是通过扩大生产规模来实现。出售碳排放权主要从优化产业结构、减少碳排放等角度分析，措施有改进生产技术，提高能源的利用率，降低能耗；使用清洁能源；通过减少碳排放，将节余的碳配额出售，提高企业效益。
(3)分析图中信息可知，进入全国碳交易市场的企业应是控排企业碳排放量超出配额较大或是实排大大低于配额的企业。发电行业应属于前者：一是发电行业直接烧煤，所以行业的二氧化碳排放量比较大。既然发电行业二氧化碳排放大、煤炭消费多，所以首先纳入，可以同时起到减污降碳协同的作用。二是发电行业的管理制度相对健全，数据基础比较好。因为要交易，首先要有准确的数据。排放数据的准确、有效获取是开展碳市场交易的前提。第三发电行业产品单一，排放数据的计量设施完备，整个行业的自动化管理程度高，数据管理规范，而且容易核实，配额分配简便易行。