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一、团队介绍
团队成员：张峻豪、杜羽皓
学校：中南林业科技大学
二、背景
随着科技变革与工业发展进程的不断推进，全球气候、环境遭受到了近几百年以来最为严重的侵袭，环境保护成为了世界各国作为命运共同体急需改善的问题之一，而其中碳排放，作为造成全球气候变暖、极端天气现象的罪魁祸首，解决环境进一步恶化，从合理减少碳排放是首要考虑的对象。
基于对全球环境关切的责任感、相应中国当前对碳中和、碳达峰政策上的重视与帮扶，我们选择“碳中和、碳达峰”为数据可视化主题，旨在通过可视化数据反映全球当下碳排、碳吸收、碳治理局势，从而聚焦中国近期治理碳排政策、成果与未来发展之路，在可视化的最后，我们结合相关数据分析收获，提出了自己对未来中国碳治理之路的意见。
三、数据来源与预处理
为使得数据处理与分析具有可信度，我们的样本数据来源均为官方渠道、具有一定相关领域权威的数据源，所有数据均为开源数据，不存在版权问题。我们通过国家统计局、世界银行数据库、中国碳核算数据库CEADs查找有关数据，数据分别存贮在以下数据表中。
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表格名称
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表格说明
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中国电力平衡表.xls
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概括中国各行业用电量及占比
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可再生能源发电量.xls
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中国各年份各种渠道发电量数据
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全球森林覆盖面积.xls
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全球各个国家各时期森林覆盖面积数据
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全球二氧化碳排放量.xls
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全球各国各时期二氧化碳排放量数据
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中国碳封存数据.xls
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中国各时期各省市、地区固碳数量
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中国碳排放数据.xls
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中国各时期各省市、地区碳排放数量
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碳排放分行业清算.xls
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中国各行业各时期排放二氧化碳量数据
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中国主要能源进出口数量.xls
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中国各类型能源各时期进出口数量一览
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中国造林面积.xls
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中国各时期造林面积数据
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中国森林面积.xls
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中国各时期森林面积统计量
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中国一次能源生产总量数据.xls
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中国非清洁（一次）能源生产量数据
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中国能源消耗总量数据.xls
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中国能源消耗总量数据（各时期）
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此外，为展现作品的相关工作方向，我们对主要数据表格的各栏目进行相关解释，相关解释在下表可见。
①中国碳排放数据
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DISTCODE地区代码
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County Name
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County Name
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City Name
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City Name
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Province Name
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Province Name
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年份
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地区代码
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中文地区名称
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英文地区名称
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中文城市名称
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英文城市名称
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中文省份名称
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英文省份名称
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1997-2017
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②碳排放分行业清算
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种类
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排放量
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囊括总量于各行业名称
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碳排放数量（千吨）
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③中国能源消耗总量数据
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指标
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年份
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相关能源种类
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2000-2021年分各年数据
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四、作品总体思路与技术路线
1背景
1.1 全球碳排放背景
在全球绿色低碳发展的大背景下，全球共有136各国家提出了碳中和目标，覆盖了全球88%以上的二氧化碳排放量，占世界经济规模的90%以上。截至2019年全球二氧化碳排放总量343亿吨，而这个数字在1990年仅有206。
随着全球气候变暖等一系列自然灾害的不断恶化，全球各国应对气候变化的政治意愿基于国家利益的考量而分化变幻，依赖于京都机制的国际碳市场及其金融工具也因此徘徊低迷，在此全球气候合作生死存亡之际，《巴黎协定》确立了2020年后全球应对气候变化制度的总体框架，其签署无疑具有关键的里程碑意义。
2020年，全球能源碳排放320亿吨，中国碳排放99亿吨，占全球碳排放的31%。由于经济发展的水平不同，欧盟在上世纪80年代即实现了碳达峰，日本在2008年，美国在2007年也分别实现了碳达峰，而这几大经济体的碳中和目标定在2050年，相较于我国，他们的时间更长，经济发展水平也更高。
目前我国的双碳目标为在2030年前碳达峰，在2060年前实现碳中和，这个目标相对于目前世界上的几大主要经济体而言，是要求最高，时间最紧迫的。
1.2 什么是“碳中和”与“碳达峰”
“碳中和”是指国家和地区通过产业结构调整和能源体系优化，调控二氧化碳排放总量，最终实现二氧化碳在人类社会与自然环境内的产销平衡，一般来说是通过坚持节能减排战略、发展绿色低碳经济、增强森林碳汇等途径将人类社会产生的二氧化碳全部抵消掉，构建一个“零碳社会”。
碳达峰指二氧化碳排放量在某一年达到了最大值，之后进入下降阶段。
1.3 治理碳排的必要性与重要性
全球气候变暖以及近几年来愈发频繁的极端气候天气等灾难让人类明白：地球环境的加剧恶劣也必将使得人类生存遭受重大威胁，因此保持地球环境稳定以及生物多样性显得刻不容缓。1990年全球森林覆盖面积达41亿公顷锐减至39亿公顷，全球森林面积在20年间减少了近1亿公顷，此外占土地总面积的比例已经从2000年的31.9%降至2020年的31.2%。
《中国气候变化蓝皮书(2021)》正式发布并指出，全球变暖趋势仍在持续，极端天气气候事件风险进一步加剧。上世纪八十年代后，全球气温明显上升。未来50—100年人类将完全进入一个变暖的世界。由于人类活动的影响未来100年全球、东亚地区和我国的温度迅速上升，全球平均地表温度将上升1.4℃-5.8℃。如果各国不配合减排任务，继续贪婪攫取自然资源，那地球变暖的恶性循环会继续增强，其灾难只会更严重更频繁。
2聚焦中国的碳中和之路
2.1 中国碳排放的发展现状
①中国各省碳排放数据展示
从时间维度上展示中国各省主要的碳排放数据，可以针对主要经济城市体、贸易城市群的对应碳排放特征进行分析，结合相应历史背景，GDP，人口等指标进行解释与说明。
②中国各省碳吸收数据展示
碳吸收可以反映各省在碳减排方面所作出的成效，可以结合对应的历史背景以及省市政策对数据进行分析展示。
③中国碳排放产业结构
从主要结构，排放的核心来源，产业结构的变更结合历史背景进行分析。
④中国能源消耗总量数据展示
从时间序列的角度分析中国能源消耗的总量及其能源分类占比，分析主要能源消耗的变化与格局变化进程，同时可以对中国的清洁能源生产情况进行总体性的概述，说明中国在减少燃烧排碳方面做出的努力。可以着重说明在发电领域采取的主要措施（中国电力平衡表）。
2021年，我国单位GDP能耗比2012年累计降低26.4%，年均下降3.3%，相当于节约和少用能源约14.0亿吨标准煤。其中，规模以上工业单位增加值能耗累计降低36.2%，年均下降4.9%，分别比单位GDP能耗累计和年均降幅高9.8和1.6个百分点，工业节能效果明显。
2.2 碳中和的发展之道
① 植树造林，技术固碳
可结合相关政策背景，对中国森林面积，年造林数进行聚焦；同时还可以从相关脱碳技术的研究以及应用层面的数据进行展示说明：根据日本经济新闻引用荷兰大型学术出版社爱思唯尔（Elsevier）的数据，汇总了按国家排名的脱碳技术论文数量排行榜。在蓄电池及光伏电池等18个研究课题中，中国位居第一的课题占到9成。在2011年至2020年全世界发表的脱碳相关能源研究论文中，中国论文占26.8%（34万篇），美国占15.7%（20万篇），日本占4.5%（5.7万篇）。中国在锂离子电池、光触媒、风力发电等领域研究十分活跃。
② 源头减排，能源利用
中国治理大气污染带来的减排成效显著。在处理大气污染过程中，越来越多的中国地方政府开始限制煤炭用量。中国在改善空气质量的同时，促进了碳排放量的稳定。截至目前，全国已开展了三批共计87个低碳省市试点，21世纪经济研究院选取了其中的一线、新一线城市，计划单列市，以及部分重点省会城市，共20个观测城市，分别为北京、上海、广州、深圳、天津、重庆、厦门、杭州、苏州、青岛、武汉、宁波、昆明、沈阳、大连、南京、合肥、济南、长沙和成都。
2021年1月，上海在全国率先提出最新的碳达峰时间表，到2025年，碳排放总量要力争达峰。
此外，中国政府大力发展可再生能源。当前，中国在可再生能源领域的投资占全球总体投资规模的四分之一。截止2020年中国可再生能源发电累计装机容量为9.3亿千瓦，相比2019年上升了17.13%；2021年1-3月中国可再生能源发电累计装机容量为9.48亿千瓦，三个月时间可再生能源发电累计装机容量上升了1800万千瓦时。
③ 金融体系，碳交易
碳交易是进行脱碳减排的另一种方式，将成为工业板块实行困难脱碳过程的重要市场工具。2021年7月中国碳排放权交易市场上线交易正式启动，以占到总碳排放量四成的电力行业先行。瑞银报告称，2022年碳交易将是更重要的脱碳市场工具。报告预测，中国未来几年的碳价可能超过200元人民币/吨，目前约在40-50元人民币/吨的水平。
近年来我国碳交易市场碳交易量呈波动走势，于2017年达到交易峰值4900.31万吨。2021年上半年中国碳交易市场碳交易量达到412.91万吨。（数据来源：2021年中国碳交易市场现状分析，监管机制尚不健全「图」_【快资讯】 (360kuai.com)）。
尽管我国在碳排放管理问题上已经进行了一些摸索，但是整体上碳交易体系目前还处于初级阶段，有待进一步完善。此外，对于碳交易项目而言，我国仅停留在二氧化碳的排放量交易，并不涉及其他诸如一氧化二氮、甲烷、全氟化碳等温室气体的交易，因此相较于国际上的大型碳交易市场，我国依然存有广阔的发展空间。回望过去的建设历程，我国碳交易市场在快速发展的进程中还存在诸多亟待改进的方面。
2.3 碳减排的现实依据与未来展望
①疫情时代下碳减排的现实依据
为了应对COVID-19大流行，各国采用了各种封锁策略来减缓病毒的传播，全球经济在未来几年将面临严重衰退。与之相反，环境问题，尤其是对二氧化碳排放将在一定程度上得到缓解。与没有疫情的基准情景相比，全球排放量2020到2024年间将减少3.9％至5.6%。即使COVID-19和封锁政策导致的排放量大幅下降可能会无意中帮助实现气候变化目标，但这远远不够。并且各国相继出台的财政刺激可能进一步威胁全球气候变化，亦可成为低碳经济的起点。
受新冠疫情直接冲击及扩大投资影响，第三业产增加值占国内生产总值的比重下降，2020年中国CO2强度降速或放缓，根据相关统计结论显示，2020 年一季度中国 CO2 排放工业同比减少约12%，建筑业减少约16%，交通运输业减少约80%，全社会CO2排放总量同比下降约20%。随着复工复产的稳步推进，各部门CO2排放预计将迅速反弹。
虽然中国早在2017年就已经提 前超额完成到2020年碳强度相比2005年下降40%~45%的减排目标，但产业结构的突发性暂变仍对中国顺利实现CO2减排目标造成一定压力。长远来看，新冠疫情对中国气候目标的影响主要取决于疫后经济刺激政策的实施情况。
②后疫情时代中国碳减排的未来展望
根据相关产业、能源的变化，总结在未来一段时间内中国在节能减排、碳中和领域的发展前景，进行总结性概述与意见。
③建议与总结
总结全文，给出相关建议：
1.对冲新冠疫情影响扩大投资与产业形态低碳化相互协调
2.对冲新冠疫情影响扩大投资与去产能和优化产能结构统筹推进
3.低碳发展引领乡村振兴
4.加速推进全国碳市场的建设和运行
5.加快低碳技术研发、示范与成果转化
五、作品部分细节展示
①同水平国家碳排放对比
说明：本图结合横向柱状图于堆叠面积图、气泡图三图一体，用于展现1990-2000时间跨度下中国与中上水平发达国家同时期的碳排放量于其增速，可以较为直观的展现在历史背景下中国与同等水平国家的碳排放量及其发展趋势。
②各个国家碳达峰与碳中和时间
说明：本图利用双折线图展现各个主要国家、地区、联盟的碳达峰与碳中和计划时间，通过横向对比可以反映出各国政策以及与中国之间的相互时间差异。
③中国能源消耗总量数据
说明：本图通过条形堆叠图以及折线图，用于展现中国在电力、柴油、煤炭领域消耗的能源数量细节，并将天然气占能源消耗量占比通过折线图展现，反映一次与二次能源间的消耗差异与关系。
六、作品实现细节
① 世界碳排放背景
首先用简单醒目的插图放在表头，阐述了本次可视化项目的主题：“中国碳中和的进展分析与展望”。
接着，我们用统一风格的图表以及颜色，在映入眼帘的第一个图表【横向柱状图】展示了世界各水平发展国家的碳排放情况并用【散点-面积图】着重突出了中国与其同发展水平国家的碳排放对比。然后插入【文字】简单概述该图含义和当前的时代背景。
其次，我们插入【文字】介绍了碳中和与碳达峰的具体含义，并给出了曲线【折线图】和【插图】生动形象地将文字内容展现出来，并定下了本可视化项目的主要风格。
然后，我们紧随概念其后，插入【文字】简述了碳中和的必要性和重要性，并结合数据和图标，制作了相关的【插图】，主要概述近年来绿化面积的减少和气候问题的逐渐严重。并给出了【GIS世界地图】展示了全球1990-2020的碳排放量情况，在其左边给出了对应的【插图】来说明地球植物的减少。
② 中国碳排放之路
我们由宏观的世界转向聚焦于生活的土地中国上。
首先插入【文字】介绍中国碳排放的具体规模，然后给出了国内碳排放的每年具体数据【横向条形图】和当年各主要行业所占排放的比例【雷达图】。
接着，中国能源消耗总量数据【柱形图-折线图】和中国电力平衡数据【矩形树图】进一步阐明碳排放与能源之间的关系。
③ 中国碳排放治理未来展望
我们整合了近年来相关国内外的案例、法律的发布、专利的申请等数据，提出碳中和的发展之道。
首先插入【文字】简述了发展前的背景，接着引入生动的【插图】介绍了中国于世界的碳中和发展水平、国内各省市与地区的发展水平。并给出了中国2000-2017年的碳排放量与累积量【柱形图-折线图】和碳交易的概念图【柱形图】来更加立体化的阐述国内碳中和的发展历程。在过渡部分运用【插图】与【文字】简述了相关条例的推进过程。
最后，我们用【柱形图-面积图】展示了我国近年来的造林面积和累积量，并给出了其具体是由什么方式造林的【散点图】。
④ 中国碳减排总结
在本可视化项目的收尾部分，我们结合以上对国内的碳中和发展与未来做出总结。通过对碳中和可视化分析，我们获得的数据发现有：
① 中国在同等水平国家中的碳排放比例逐年升高，近年达到了50%左右。
② 世界主要发达国家的碳中和目标大约都定在2050年左右，中国虽然会晚十年，但是从碳达峰至碳中和的间隔时间比其他国家都要少，为30年。
③ 中国的碳排放自2009年开始就超过了1997-2020年间的平均碳排放量，但是自2014年便逐渐稳定，这和相关碳排放管理与规范条例的出台密不可分。
④ 中国主要的能源消耗在煤炭上，清洁能源的使用比率不高但在20年间提高了6个百分点，是相当不错的成就。
⑤ 国内平均碳达峰在2030年，而上海已经宣布计划在2025年便实现该目标，是全国最快实现的地区之一，同时带动了江苏、广州等地对于实现碳达峰的积极性。
七、总结与展望
从总体看来看，中国近几年在碳中和等治理领域取得了较为不错的成绩，向世界提供了“中国方案”，
从时代背景方面来看，中国在中等发展国家中的碳排放占比逐年增长，这主要取决于中国逐步扩大的工业规模，但这是中国发展的必由之路，也是每个老牌资本主义强国发展的主要节点，中国政府需要统筹规划好各省份之间的工业格局，尽可能避免某省份的排放过剩。
从中国碳达峰、碳中和的政策与预计时间节点来看，中国已经在大力推广新型能源以及清洁能源的使用与生产，但想要达到碳排放与碳吸收的平衡，政府部门仍应该从几大核心排碳产业入手，如交通、主要工业、发电与供暖，整体上可以调整产业结构,大力发展绿色低碳产业。
从中国碳排放现状来看，除基础的植树造林、促进碳排放转换、碳交易等策略，还可以通过构建绿色低碳循环发展经济体系等有力政策入手，将碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局。
此外，由于新冠疫情带来的冲击，政府部门需要考虑产业复兴、复工复产等一系列复杂局面，要在对冲新冠疫情影响扩大投资与产业形态低碳化间形成有力协调与干涉，对冲新冠疫情影响扩大投资与去产能和优化产能结构统筹推进，中国未来的绿色发展进程才能蓬勃生长，井井有条。 | 
