能源是人類基本需求和各國發展經濟所不可缺少的，而能源的稀缺性和獲得性直接關系到各國的經濟發展和社會的福祉。而政府間氣候變化專門委員會（IPCC）聲稱，與能源有關的溫室氣體排放占總排放量的70%（IPCC，2007）。因此，與能源相關的一切活動是當前全球氣候變暖的罪魁禍首。二氧化碳就是溫室氣體的主要成分，其中二氧化碳由專門的儀器測定，如CO2記錄儀。二氧化碳的危害，很多人都有所耳聞，溫室效應、臭氧層破壞等等，對于人類都是很致命的威脅。溫度的變化由溫濕度自記儀測出。

      中國是最大的的發展中國家，一次能源生產的2/3是煤炭，燃煤發電約占總發電的80%，并且當前還處于城市化、工業化的高速發展階段，傳統粗放型的經濟發展方式使得中國溫室氣體排放總量已超過美國，成為世界上最大的二氧化碳排放國。在目前國際的產業鏈分工體系中，中國基本上是處于制造業的低端，中國制造業的大部分都是能源消耗型和污染密集型的產業。以大量消耗資源和環境為代價，大量出口產品獲得經濟利益的粗放型貿易結構，使得中國形成了“出口順差”和“資源環境逆差”的不利格局。這種粗放型的貿易結構加劇了能源需求和保護環境的壓力。

      1991年，Grossman和Krueger針對美國人擔心的自由貿易惡化墨西哥環境并影響美國本土環境的問題，研究了環境質量與人均收入之間的關系，指出了“污染在低收入水平上隨人均GDP增加而上升，高收入水平上隨GDP增長而下降”的污染與人均收入間的關系，為美國在北美自由貿易區談判提供依據。1993年Panayotou將1955年庫茲涅茨所研究出的人均收入與收入不均等之間的倒U型曲線，應用在環境質量與人均收入的關系上，并稱之為環境庫茲涅茨曲線（EKC），就是環境質量開始隨著收入增加而退化，收入水平上升到一定的程度后隨著收入增加而改善，即環境質量與收入為倒U型關系。環境庫茲涅茨曲線揭示了在經濟起飛階段，資源的大量使用，使得有害廢物大量產生，使得環境惡化；當經濟發展到新的階段，隨著研發支出的增加，推動技術進步，促進資源的有效循環使用，經濟轉向低污染的服務業和知識密集型產業，使得環境質量得到改善。收入水平的改善，能大大改變社會群體對環境的態度，收入水平低使得人們無暇顧及環境，加劇了環境的惡化；收入水平提高后，人們開始追求生活的質量，關注自身的生活環境，產生對高質量環境的需求，愿意接受嚴格的環境規制，帶動經濟結構變化，使環境改善。