为应对全球气候变化和确保能源安全，确保在新一轮的国际新秩序建立过程中抢占有利地位，许多发达国家开始寻求向低碳发展模式转变，在积极的低碳发展目标下确定相应的低碳发展战略、行动计划和政策措施。英国、美国、欧盟等发达国家已将应对气候变化、发展低碳经济的战略上升为国家经济发展战略。为了促进国家低碳转型，英美等国在低碳技术领域也积极创新、探索前沿技术，并逐步确立相关法律，以此来抢占未来低碳经济科技制高点。

因认识到潜在的全球气候变化问题，早在1988年，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）成立，其主要任务是对气候变化科学知识的现状，气候变化对社会、经济的潜在影响以及如何适应和减缓气候变化的可能对策进行评估。IPCC第一次评估报告于1990年发布，报告确认了对有关气候变化问题的科学基础，它促使联合国大会做出制定《 联合国气候变化框架公约（UNFCCC）》的决定，公约于1994年3月生效。第二次评估报告于1995年发表，并提交给了UNFCCC第二次缔约方大会，为公约的《京都协定书》会议谈判做出了贡献。

1997年在日本京都召开的《气候框架公约》第三次缔约方大会上通过的国际性公约即《京都协定书》，是第一个温室气体减排的全球性制度框架。为全球主要工业化国家在2008-2012年期间的二氧化碳排放量制定了具有法律约束力的目标，总计要至少比1990年的水平降低5%。2009年12月7日至18日在丹麦首都哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方大会，来自192个国家的谈判代表共同商讨《京都协定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年到2020年的全球减排协议。会议最终达成不具法律约束力的《哥本哈根协议》，协议维护了《京都协定书》中关于确立“共同但有区别的责任”原则，就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减缓行动做出进一步安排，并就全球长期目标、资金和技术等重要问题达成共识。

由于欧盟很早就认识到大量使用化石燃料所排放的以CO2为代表的温室气体是导致全球变暖的主要原因，在发展低碳经济问题上，欧盟的行动走在其他国家和地区之前。从排放指标的制定、技术研发经费的投入、碳排放机制的提出、节能环保标准的制定以及低碳项目的推广等，欧盟推出了全方位的政策和措施，大力发展低碳产业，不断提高其各成员国的国际竞争力。2006年欧盟公布了《能源效率行动计划》，重申了到2020年前总能源消耗减少20%；2007年欧盟通过了旨在促进低碳能源技术发展的《能源技术战略计划》，进一步制定措施，努力实现欧盟制定的2020年和2050年减排战略目标；2008年欧盟首脑会议通过了《气候行动和可再生能源一揽子计划》，该计划加大了温室气体控制范围，扩展了欧盟碳排放交易机制，设置了各成员国的排放上线，制定并实施了责任分担机制。该计划在欧洲气候和能源政策方面具有里程碑式的意义，是全球通过气候和能源一体化政策实现应对气候变化目标的重要基础，将减少欧盟对外部进口燃料的依赖，产生包括在促进能源安全、增加就业、促进研发和创新等方面的重要影响。2008年经济危机后，欧洲各国更是将实现低碳转型视为实现本国经济复苏的重要手段。2011年欧委会发布了《2050能源路线图》，即实现欧盟到2050年碳排放量比1990年下降80%-95%这一目标的具体路径。

英国国会在《京都协定书》所承诺的减排义务基础上，于2008年正式通过并生效了《气候变化法案》，确定了2050年温室气体排放量相比1990年减少80%的长期减排目标，并确定了今后五年的“碳预算”，以及确立了相关执行机制。该法案使英国成为世界上第一个在针对减少温室气体排放、适应气候变化问题方面确定的长期目标受到法律约束的国家，开创了一个处理和应对气候变化的全新途径，也标志着英国的能源转型正式进入低碳化阶段。

在法案通过后的10年里，英国温室气体减排初具成效。2018年，英国碳排放量为3.64亿吨，比2008年下降了30%。人均排放量接近世界平均水平。能源行业碳排放量为3.51亿吨，占英国全部二氧化碳排放量的89.5%。相比减排较快的工业和电力行业，受技术性因素制约，交通、农业和建筑等行业的减排速度并不显著。2019年6月，英国政府在《巴黎协定》全球应对气候变化目标的基础上，制定了《2008年气候变化法案（2050年目标修正案）》2019年法令草案。该修正法令当月即在议会通过，法令最核心的修订内容是英国到2050年温室气体排放量将原定减少80%的目标修订为至少减少100%，这也被称为净零碳排放目标。英国因此成为全球首个通过净零排放法案的主要经济体。

从1997年《京都协定书》达成到2007年《联合国气候变化框架公约》第14次缔约国大会，美国政府始终拒绝承担任何强制性温室气体减排义务，导致美国成为迄今唯一没有签署《京都协定书》的发达国家。相对于联邦政府的消极对待，美国许多州却反而更加积极创立法律、编制计划以此来达成温室气体减排的目的。从而在美国气候政策领域呈现出一个显著的特点，即相比于联邦政府的行动迟缓，美国各州及地方政府、知名企业、非政府组织、民众个人反而表现较为活跃，甚至州、市政府也参与到气候变化诉讼中去。面对小布什政府认为强制性减排措施不可取这一立场，从2001-2008年，美国国会却越来越重视气候变化问题，不断进行立法尝试，打破了美国在制定气候政策上的僵局。

与其前任总统布什不同，奥巴马政府高度重视低碳发展，提出了实现气候保护与经济发展双丰收的诸多设想，以“绿色经济复兴计划”作为首要任务，认为清洁能源的开发将成为美国经济新的增长点，能够创造出数百万个就业机会，能源和环境问题关系到美国的国家安全。奥巴马政府大打清洁能源合作牌，提出要尽快确立美国在新能源竞赛中的领先地位。在其推动下，众议院在2009年以微弱多数通过了美国历史上首个限制温室气体排放的法案⸺《美国清洁能源与安全法案》，法案旨在创造就业，推动美国减少对海外石油的依赖，以及应对全球变暖，提高能源效率，建立碳交易市场机制，提出了发展可再生能源、清洁电动汽车和智能电网的方案等，这些成为一段时期内美国碳减排的核心政策。2009年7月初，时任总统奥巴马在G8峰会上力促关于气候变化的声明、确立将全球温室气体减半的长期减排目标；同年7月，奥巴马政府安排美国商务部和能源部两位部长同时访华，推进中美清洁能源技术领域合作；同年7月底又在中美战略与经济对话中以气候变化和清洁能源合作为核心议题。2014年美国联邦政府推出“清洁电力计划”，确立2030年之前将发电厂的二氧化碳排放量在2005年水平上削减至少30%的目标，这是美国首次对现有和新建燃煤电厂的碳排放进行限制。据美国环保局发布的《温室气体排放与碳汇目录》显示，2007年美国出现二氧化碳排放量峰值达55亿吨，之后显著下降。一系列应对气候变化的顶层设计，引领了美国碳达峰后的快速去峰过程。