其次，目前一些城市正处于产业调整期，而以城市为单元发展与应用可再生能源技术，建立低碳经济发展模式和低碳社会消费模式，不仅能破解制约城市发展的瓶颈、促进城市可持续发展，也将为企业的升级转型提供众多的新机遇。
最后，中国的科技水平、创新能力和国家综合竞争力也有望在应对气候变化、推进低碳经济和建设低碳城市的过程中得到质的飞跃。在建设低碳城市的过程中，将加强对节能、提高能效、洁净煤、可再生能源、先进核能、碳捕集利用与封存等低碳和零碳技术的研发和产业化投入；加强国际合作，有效引进、消化、吸收国外先进的低碳和气候友好技术，从而带动整体科技水平的提升。
2．中国建设低碳城市的挑战
发展低碳经济、建设低碳城市，对于中国经济发展方式的转变，对于生产方式、生活方式及消费的模式都会带来较大的约束力或冲击。
（1）现实的碳减排与经济增长存在一定的矛盾
中国在加速迈入工业化和城市化的进程中，能源的巨大消耗和环境的较大污染，始终是政府着力解决而无法在短期内解决多要素共振的难题，能源消耗主要以高碳为主的这个特征在短期内并不容易扭转和改变。中国已成为全球第二位二氧化碳排放的国家（仅次于美国），在综合考虑人口趋势、社会经济发展、人民生活改善的基本需求、能源禀赋和技术变动等各方面的情况之后，专家的结论是：中国所需要的排放空间在未来大约20年的时间内还需要继续增加，这是不以人们主观意志为转移的。城市是工业的集中地，而我国的经济发展主要依赖工业发展，在中央政府确定的到2020年单位GDP二氧化碳减排40%~45%的指标指导下，各个城市要保证低碳化发展必须要确定量化的指标。而同时确保既定的GDP目标实现来维护经济社会稳定，也是政府在一定时期的重要手段。中国经济发展速度和质量有机共存，关乎中国经济的长期利益，而目前形成的粗放式经济发展模式，碳减排与经济增长也存在矛盾。
（2）“低碳城市”口号过热导致盲目发展
抢夺“低碳”先行先试地位，已经成为全国各地的一大潮流。从试点论证到现在的“遍地开花”，“低碳城市”迅速受到各地热捧。除杭州之外，目前全国已有保定、上海、贵阳、德州、无锡、吉林、珠海、南昌、厦门等多个城市提出了建设低碳城市的构想，还有不少城市正在加入打造“低碳城市名片”的行列。除了低碳城市之外，“低碳产业园”也是各地政府争相上马的热门项目。但是低碳城市的建设不是一蹴而就的，它需要有一个长期的规划和变革过程。全国超过一半的省市在打造新能源基地，或者把新能源作为支柱产业来发展，上百个城市在做新能源发展规划。江苏省的13个地级市中就有10个正在打造新能源产业基地。当然，有个别地方政府确实既有资源优势又有先行优势，也早已有了规模颇大的新能源类企业，但更多的地方政府并无明显优势，或现有能力和发展前景远远达不到计划的目标。“低碳经济区”或“再生能源经济区”等的大量兴建，造成有些地区的光伏、多晶硅等产业产能过剩。目前，我国有些地区城市低碳产业经济总量比重低，不能支撑低碳城市的发展；低碳技术水平较低，不能满足低碳城市发展的需要。因此建设“低碳城市”，应根据各自现有的城市特点，在充分论证分析的基础上，提出具有自己城市特色的建设规划，有步骤、分阶段实施，而不能急于求成。
（3）建设低碳城市，实现环保绿色发展的资金压力大
建设低碳城市，实现绿色发展，首先需要降低城市工业、交通、建筑等能耗，而中国在减排的问题上，已经付出了很大代价。进一步把碳排放强度降低到40%~45%，在2010—2020年的10年间每年需要的新增投资大致在780亿美元左右（基于2005年不变价）。为实现该减排目标，额外付出的成本大概占2020年当年GDP的1.2%。在中国发展低碳经济和建设低碳城市主要是靠政府主导，由于节能项目不是企业的主业，项目投资规模不大，使得投资机构对此缺乏兴趣。同时，目前碳定价的问题还没有解决，节能减排尚没有商业前景，投资无效益，因此也直接影响金融机构投资积极性，许多与能源相关的服务机构在寻求投资时银行并不给予支持。资金问题无法有效解决，其他建设也就无从谈起。
（4）存在技术壁垒，未能掌握核心低碳技术
发展低碳经济，技术是关键。中国在低碳技术研发和技术储备方面与发达国家差距仍然很明显。中国需要由60多种关键骨干技术组成的技术体系来支撑节能减排，包括能源生产、供给、使用的技术，其中40多种是不掌握核心技术的，需要国际合作或者发达国家的技术转让136。而借助CDM机制的技术转让仍然存在众多问题。例如，我国的风电设备制造业由于为掌握核心技术，风电市场的经济利益的大部分一直被外国公司所瓜分。另外，节能减排技术市场的不规范和信息不对称，导致一些节能服务企业服务能力、节能检测能力不足等，都使得节能减排项目很难开展。
（5）社会认知仍存在障碍
首先，在政府层面，不少城市在可持续性上比较弱，地方政府只看眼前利益。其次，在企业层面，许多企业对企业转型与低碳化发展持观望态度，总是在等待政策，导致错失良机。最后，就目前而言，全民低碳意识和心理准备还较为薄弱，参与低碳城市的热情不够。
（6）建设低碳城市的社会成本大
节能减排、发展新能源产业等低碳措施会产生社会成本，例如‘十一五’规划中淘汰落后产能、关闭小火电时，就涉及了40万人的转岗和再就业问题137。另外，随着减排工作往后推进，越来越多的地方企业将被迫做出结构调整，而如果没有对社会资源的良性再分配，生产就业问题将会使地方群体性事件和其他社会动荡事件一触即发。
作为对城市发展起决定作用的管理者，应该全面考虑当地打造低碳城市的各种有利条件与欠缺因素，立足本市实际情况，稳步实现低碳城市的建设。
四、中国建设低碳城市的途径
城市对资源的需求和碳覆盖领域的扩张都远远超出其所能承载的界限，严重影响了它的继续发展及其在当地和全球环境、经济中的作用。然而，尽管高密度的城市环境和高频率的各色活动使城市对资源有巨大的需求，它们仍承担着发展低碳经济的重任。人口的密集，居民的聚居，各种商业和产业活动，使之比低密度地区更能有效地控制人均资源占有量及能耗。因此，在政策制定、落实方面，有着强大区域性权力的大城市，其政治和制度的架构使之在发展低碳经济方面有着更大的优势，这也是发展“低碳城市”的意义所在138。中国建设低碳城市可以从以下几个角度来考虑。
1．努力提高能源效率，提倡节约能源，千方百计地减少能源消耗
提高能源利用效率，对于一个能源消耗大国来说意义重大，不仅有利于节约能源，而且降低了温室气体的排放与废渣废尘对环境的污染。我国“富煤、贫油、少气”的能源资源特点，决定了以煤为主体的一次能源供应格局在相当长一段时期内不会发生根本性改变。IEA按参考情景预测的中国能源需求是：到2030年，世界能源需求将增长50%，其中的40%是由中国和印度两国导致的；中国在2030年的一次能源需求至少将翻一番，其中一半的增长源于煤的需求；中国刚刚变成了煤的净进口国，2030年煤的净进口量预测为130兆吨。还有，我国经济发展速度的不断提高是以资源的大量浪费和生态的巨大破坏为代价的。研究表明，我国的能源系统效率为33.4%，比国际先进水平低10个百分点，电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%；机动车油耗水平比欧洲高25%，比日本高20%；单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2~3倍139。因而，我国在提高能源效率、保护环境等方面有巨大的潜力，这也是我国“十一五”能源规划中规定能耗下降20%的重要原因。所以，改变传统的发展模式、消费模式和生活方式，建立以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益(三低三高)为基础的，以低碳发展为发展方向，以节能减排为发展方式，以碳中和技术为发展方法的绿色经济发展模式，是实现我国城市经济社会低碳发展的主要途径140。
首先，可以利用技术途径，通过技术创新为公众提供各种高效节能设备、材料和工具，优化发展钢铁、石化等基础工业，实施的措施如下：①通过引入高新技术，切实提高能源利用效率，努力在生产、流通和消费等各个环节建立资源节约型和环境友好型的循环经济体系；②在资源开采、产品生产，产品使用和废弃物处置的全过程中，最大限度地提高资源和能源的利用率，减少它们的消耗和污染物的产生；③引导企业通过设备更新和技术进步减少能源消耗，尤其是碳化材料的消耗，积极开发和探索可替代、可回收的材料，实现生产领域的低碳化、生态化141；④在照明设备、家用电器、工业电动机和工业锅炉等领域进行技术改进，提高热的有效利用和提高能源转换效率。
其次，利用市场途径，建立能源产品市场体系，通过价格传导效应改变企业、家庭和个人的能源生产行为和用能行为。其措施是：①要逐步改变能源价格体系，实行煤炭以质定价，扩大质量差价，加快电力建设，提高煤炭转换成电能的比重；②建立反映能源供求状况，体现能源稀缺程度，有利于吸引资源流入，有利于形成能源安全体系，有利于节能降耗，有利于环境保护和推动可再生能源开发利用的价格机制142。
在这个过程中政府要起主导作用，不但要制定相应的法规和标准，而且要强化标准的约束性，确保法规和标准的落实、执行，同时辅以财政、税收等激励政策，完善市场化手段，引导资源节约型社会的建设。
2．能源发展的低碳化
我国化石能源的“富煤、贫油、少气”的资源结构特征，决定了煤炭是我国能源消费的主体。当前，煤炭在能源消费总量中的比重接近70%，比国际平均水平高41个百分点。虽然石油的比重有所上升，但只能以满足国内基本需求为目标，不可能用来替代煤炭。因此，以煤炭为主的能源消费结构难以在近10年得到根本改变。煤炭消费是温室气体排放的主要来源，由于煤炭在城市能源加工转换部门占有重要地位，同时也是终端部门的主要能源，大量的煤炭消耗，特别是终端直接燃煤给城市环境造成了很大的压力。煤炭消费是温室气体排放的主要来源，这就要求我们加快研发用煤炭制取氢气的技术、氢气储存与运输技术、碳中和技术、碳捕获和埋存技术等，实现煤的清洁、安全、高效利用。各城市应该坚持节约优先、立足本市、煤为基础、多元发展，优化能源结构，构筑稳定、经济、清洁的能源供应体系，实现煤的清洁、安全、高效利用。
首先，以电力为中心，电力建设要坚持火、水、核并举，在发展大型火电厂的同时，积极推进大型、高效、清洁煤发电技术，优化电源结构。积极引进清洁能源，增加清洁能源供给量；加快电源结构调整，大力推广使用天然气和以电代柴、以电代煤、以电代油，广泛应用与清洁燃料交通工具、节能型建筑，充分利用清洁发展机制，加大煤矿瓦斯气的回收利用。这些领域的低碳技术，既具有广阔的应用前景，技术转移、设备制造和相关服务又可成为未来新的经济增长点，逐步降低煤炭在能源消费中的比重。综合环保、资源、产业布局等因素，制定差别用能政策，鼓励低能耗、高附加值产业发展，推动产业结构调整以实现能源消费结构进一步优化。
其次，合理的消费煤炭必须是清洁和高效的。要逐步减少生活直接燃烧的煤消费，提倡以天然气代煤，以电代煤。鼓励重要化工行业推广采用清洁煤技术，严格控制小型燃煤锅炉建设。在生产、生活领域，积极推广沼气、天然气、地热等清洁能源的综合利用，最大限度地减少煤炭、石油等化石燃料的使用，降低二氧化碳排放。
再次，大力发展核电，积极发展水电，深入开发风能、太阳能、水能、地热能和生物质能等可再生能源，减少煤炭在能源消费结构中的比重，逐步提高新能源在能源结构中的比重，这将是发展低碳经济的主要方向。因为这不仅可以弥补常规能源的不足，而且还能减少环境污染，促进生活质量的提高。我国可再生能源十分丰富，开发利用潜力巨大，应当支持和引导新能源产业的发展，扩大太阳能、风能、核能、水能、生物质能、地热能的利用规模，以及可再生能源与建筑一体化的科研、开发和建设。城市还应该制定一个符合其具体情况的可再生能源的发展目标，例如，太阳能的发展适合低纬度、高太阳辐射区；地热能适合靠近地质构造的板块地区；生物质能一般适合存在森林工业的城市。
3．推广低碳城市应用技术
“科学技术是第一生产力”，发展低碳经济、建设低碳城市，必须注重科技创新和先进低碳技术的推广。近年来，欧美国家加紧开发低碳技术，以期在未来全球经济发展中继续掌握主动权。我国也需要大力发展低碳技术，开发可再生能源，以在未来的全球经济活动中不受制于人。中国科技部在相关科技规划中，已经对节能和清洁能源、可再生能源、核能、碳捕集及封存、清洁汽车等具有战略意义的低碳前沿技术开发进行了部署并加大了投入力度。低碳技术是实现我国城市低碳发展的核心，是提升未来城市竞争力的关键，也是摒弃发达国家老路和旧的技术模式，实现我国城市跨越式发展的途径。