解决全球气候变暖问题的核心是在全球范围内实现碳中和。从经济学的角度上看，实现碳中和有两种方法：一是在供给端降低新能源和碳捕捉的成本，二是在需求端通过碳税和碳交易增加碳排放的成本。如果新能源对传统碳基能源的替代成本低于碳排放的成本，世界就会自然进入减排和碳中和的道路。之所以目前碳中和在全球仍然是个重大的待解决难题，是因为从全球范围来说，碳排放的成本仍然过低，而新能源在很多场景的成本仍然过高(比如钢铁、航空、农业等)。
碳定价是实现碳中和的关键
由于科技的进步和日益明显的规模效应，新能源的供给端，尤其在发电领域，近些年有长足的进步。根据可再生能源署数据：2010~2020年，全球范围光伏发电成本下降高达85%、陆上风电下降56%、海上风电下降48%。风光发电的成本不仅让新能源成为新增产能的经济性选择，也达到了可以取代存量煤电的临界点。2020年，全球62%的新增可再生能源项目发电成本低于同期新增化石燃料项目发电成本区间的下限，这主要归功于新建光伏和陆上风电项目的低成本。
遥望2011年，在各国政府的补贴扶持下，全球新能源在新增电力装机量中的占比首次过半，超越传统能源。而到2021年，在补贴很少的情况下，这一比例升至81%。国际能源署预计，2026年可再生能源将占全球新增电力装机的95%，光伏和风电仍将主导新增装机市场。届时，全球可再生能源发电装机将超过4800GW，较2020年增长超60%。
要达到碳中和，光有供给端的进步并不能解决所有问题。温室气体的排放不仅局限于发电，而是牵扯到农业、工业、交通运输、日常工作生活的一套复杂体系。要解决在各种复杂场景中的碳排放问题，就必须在需求端增加碳排放的成本，让人们有自发的动力去减排、控碳，甚至进行碳捕捉。如何增加碳排放的成本？有两种方法：一是通过碳税，二是通过碳交易。其中，碳税是行政手段，税率就是碳排放的价格；碳交易是市场手段，价格由碳排放的供给和需求的曲线来决定。从增加碳排放成本的作用来看，两种方式都有效。然而我们应该意识到，用市场的方式执行社会政策一般可以效率更高，浪费更少。
目前全球的碳定价看似规模宏大：全球68个国家（地区）已经实施了碳定价机制，3个正在规划中。但从碳定价覆盖的范围和实际的定价成本来看，整体发展离碳中和还有巨大的空间。
首先，现在碳定价机制仅覆盖全球23%的温室气体排放量，不足四分之一。OECD（经合组织）针对42个国家的6个高排放行业的碳价进行分析，统计范围覆盖全球化石能源燃烧所带来二氧化碳排放量的80%。结果显示，即使是这些排放最多的行业仍然约有46%的二氧化碳排放尚未被定价，更不必说其他排放较低的行业。
其次，大部分机制的碳价过低，无法为减排提供足够动力。2022年全球平均的碳价每吨约为5美元，而要想解决气候变暖的问题（本世纪中叶升温控制在2摄氏度以下），当前的碳价还远远不够。IMF（国际货币基金组织）测算，要想把升温控制到2度，碳排放的价格需要在2030年达到75美元/吨。世界银行对此测算的价格区间是50~100美元/吨二氧化碳，其最新统计也足见当前碳价之低，能达到上述目标的碳价格涵盖的全球排放量还不到4%。所以，无论从总量或者价格的角度上看，碳定价从目前的状态到满足碳中和的条件还有90%以上的路要走。
碳交易市场的运行机制
碳交易市场的减排机制，主要基于两个核心要素：一是强制约束排放总量，二是市场交易碳排放权，确定碳排放的市场价格。
第一步，是要严格约束行业碳排放总量。政府把一个或多个高排放行业纳入强制碳交易体系：先要划定这些行业的年度碳排放总量上限，再将碳排放的限定指标预分配给控排企业；纳入体系的企业可以通过免费或拍卖的方式获取碳排放的权力，即限定量的碳配额；最后控排企业按该年度的实际碳排放量清缴配额，完成减排履约。
约束排放总量的好处是精准控排，减排效果确定。如果碳市场所覆盖的全部行业当前的碳排放是500亿吨，那么只需设定目标未来的总碳排放是400亿吨。把碳排放总量的上限锁定，就能把握住整体减排目标的实现。
约束排放总量必须是强制性的，形成所谓的“刚性约束”。如果约束不是刚性的，而是柔性的，就完全起不到约束的作用，会造成整个市场的崩溃。如何让约束“刚性”起来？通常使用的方法是对超标的排放处以天价的惩罚，从而使所有的排放必须在市场里，以市场价格来解决。
有了总量的控制，第二步是市场交易排放权，利用价格机制来引导企业减排。碳市场不仅设立强制减排市场约束排放大户，还可设立自愿减排市场鼓励低碳和脱碳企业自发参与碳中和。高排放行业减排迫在眉睫，强制减排市场自然是碳交易市场的主体，而自愿减排市场是重要补充。
市场交易碳排放权的优势在于高效，由排放主体自行选择最适合的减排手段，发现成本最低的减排路径。减排成本低的企业将竭力提升低碳和清洁技术，将碳配额或碳信用出售获取额外收益，再把这些资金进一步投入技术创新；减排成本高的企业通过购买碳排放权，降低其达标成本，更有意愿履行减排义务。推广到全社会，碳交易降低了减排的总成本，并不断推动企业积极参与碳中和，为技术创新提供持续动力。
碳税与碳交易的比较
除了碳交易外，政府还可以对碳排放直接收税，以碳税的方式来增加碳排放的成本。和碳交易相比较，我们不难发现碳税机制有明显的缺点：碳排放的价格是政府规定的，可能过高（造成过高的经济成本），也可能过低（造成控碳不力）；更重要的是因为没有交易机制，无法让最有能力控碳、减排的企业来承担主要责任，达不到效率的最大化。
和“一刀切”的行政化征收碳税相比，市场化的碳交易好处在于引导企业以最低成本减排，减少社会总成本。企业可以选择通过技术改进等手段减少排放，也可以在市场上购买碳配额来履行减排义务。这两种方式对不同企业来说，成本必然不同。比如碳配额的拍卖，排放成本越高的企业越愿意用更高的价格去竞拍。政府通过竞拍可以获取更大额的资源，反过来又能用这些资金对清洁能源进行补贴，快速提升减排技术。推动减排成本低的企业率先减排，实现最低的减排成本。当政府收紧配额，碳价格处于高位，会倒逼更多减排成本较高的高污染企业进行主动减排。这是双赢的作为。
此外，碳交易市场能够吸引多类市场参与者，包括企业、银行、基金，这些机构的参与会进一步提升资源配置效率。除常规配额交易外，还可开展配额期货、期权等衍生品交易，进一步提高市场效率。
尽管碳交易市场具有高效又灵活的优势，但资源配置机制的运行是有成本的，需要一套复杂的制度设计支撑。在碳交易体系下，控制排放量并合理给碳定价的先决条件是，需要对碳排放清晰准确地度量，没有度量就没有精准的控排和定价。要想保证碳市场的高效可持续运行，就需要建立一个稳健的监测、报告、核查(MRV)体系，对碳排放的数据进行监控。整个体系需要监测技术支撑、完善的法律法规支持，涉及政府、控排企业和第三方核查机构等通力合作，这必然会产生更多的协调和监督成本。而开征碳税往往只需借助现有的征税体系，相对简单易行，不需要构建起一套全新的专用MRV体系。因此，碳市场的实施成本通常高于碳税。
和碳交易不同，由于碳税属于税法框架下的内容，相对稳定，短期不会改弦更张，往往有更高的制度稳定性。碳税是一个事先确定的固定碳价，好处是市场主体因此可以对减排技术研发、投资形成一个比较稳定的收益预期，这有利于企业促进创新、据此调整生产进行长期计划。
正是由于碳税制度和碳交易体系各有优劣，许多国家会同时使用这两种碳定价工具，相互补充，扩大碳定价覆盖范围，以此对碳排放形成较大约束力度。碳税的征税范围广，适用于小型、分散和移动的排放源（比如汽车燃料、居民部门和小工业部门）。碳交易的MRV要求高，又需要市场主体合作，主要针对固定大型排放措施（比如电力和大工业部门）。