人类历史上在不断经历化石能源转型,即煤炭替代传统生物能、石油替代煤炭、天然气替代煤炭和石油。在转型过程中,化石能源结构从高碳转向低碳,变得越来越清洁。在气候变化背景下,国际社会重点关注碳减排是否达标,而对化石能源活动（生产、消费与贸易）的清洁度几乎没有关注。故本研究定量研究了化石能源活动的清洁度。基于美国能源信息署的化石能源生产消费数据（1980-2016年）和联合国统计司化石能源贸易数据（1992-2017年）。采用蒙特卡洛模拟,计算了化石能源活动的氢碳原子物质的量比值（HCR）,量化全球及世界各国化石能源活动的清洁度。并通过网络分析方法定量分析综合化石能源和单种化石能源贸易网络的结构变化。主要研究结果如下。（1）全球化石能源活动清洁度在增加。整体上,化石能源贸易清洁度（HCR:1.7）大于生产和消费（HCR:1.5）。出口的清洁度增长最大（4.2%）,其次是生产（2.7%）、进口（1.7%）和消费（0.8%）。其中二氧化碳排放Top 10国家化石能源氢（碳）原子消费量占全球的59（64）%,中国能源消费清洁度最低（0.72-0.88）,但1989年以后逐渐升高。经济发展水平越高的国家,化石能源生产、消费和进口清洁度越大。基于全球各国受益性和外部性指标,发现31%的国家（包括美国和中国等）通过能源进口提高了本国能源消费的清洁度,在能源贸易中受益。52%的国家（包括俄罗斯和沙特阿拉伯等）能源出口清洁度大于进口,其能源出口油当量占总出口的60%,对全球能源系统脱碳具有重要作用。（2）通过度、强度、聚类系数、中介中心性和网络密度等指标,分析贸易网络整体特征并识别网络中的核心国家。结果表明,综合化石能源和单种能源贸易网络都是无标度网络,天然气贸易网络的异质性最强。空间格局分析发现,单种化石能源贸易中煤炭贸易网络最复杂,其网络密度和平均聚类系数最大,说明煤炭贸易中各国贸易关系更紧密。G20国家化石能源贸易网络中,美国的中介中心性最大,在贸易网络中有绝对的控制力;卢森堡的聚类系数最大,表明其贸易伙伴间联系紧密,形成稳定的贸易集群。此外,基于氢碳原子物质的量为边权重所构建的网络,发现氢原子贸易社区模块化的值（0.48）大于碳原子贸易（0.45）,表明化石能源氢原子贸易更容易形成社区。在气候变化驱动的碳减排背景下,本文研究结果有利于各国评估能源活动的清洁程度,通过能源结构调整、进口清洁能源;结合本国碳减排目标,寻找合适的贸易伙伴。为气候决策和加强能源贸易网络稳定性提供参考。