我国在低碳技术领域的自主创新能力正在快速提高，一大批成熟的低碳技术正在得到推广和应用，新的更有效的低碳技术正在国家的大力支持下研发出来并得到产业化应用，但核心关键技术依然没有解决，低碳技术仍以中低端为主。因此，只有通过科技进步和新技术的推广，才能促进低碳产业向高科技高附加值发展。由于低碳技术前期投入较大，而其发展又对整个社会经济的溢出效应作用较大，所以在低碳技术研发前期政府应该起主导作用。目前对于低碳城市建设，政府需要做出的努力主要有扩大对公共和私营低碳技术研发机构的投资，支持其研究与发展清洁煤技术、碳捕集与封存技术（CCS）、可再生能源和核能等温室气体减排技术。通过直接支持和示范工程等激励措施，确保类似碳捕集与封存技术的商业活力。采用务实的、全面的方法，实现快速批准，加速这些新技术的推广。政府部门应该通过早期采用、购买最新先进技术与产品等措施，为其他部门树立榜样。
低碳产业在自主创新的同时，需要加强与国际的接轨，促进国际技术合作与转让，争取尽快掌握和推广低碳技术。为建立一个可持续、低碳、低耗能的城市，促进低碳经济的发展，清洁技术是通向可持续经济的途径之一。除此之外，主要的挑战在于如何跨越低效型法规框架、如何克服可行性经济模式的缺乏、资金不到位和既得利益等因素造成的阻碍，从而将这些措施付诸实行。突破这些障碍需要通力的合作，国家和各地方政府制定好的政策规章，在私人和公共领域发展合作项目，为研发清洁的技术提供足够的资金，政府、企业、发展商、建设者、能源公司等共同努力，超越狭隘的本位利益，为建设一个有竞争力的低碳市场而努力，只有这样，低碳的绿色城市才可能离我们越来越近。可以通过清洁发展机制(CDM) 引进发达国家的成熟技术，这种方式的优点是成本低廉，但往往难以获得国外的核心技术。所以，关键还是国内通过原始创新和集成创新，重点攻关中短期内可以获得较大效益的低碳技术，尤其要针对提高重化工行业能耗的新技术。
总之，城市要建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，加强资源整合，探索公开招标等方式，组建城市能源科技信息服务平台，加快能源科技成果的转化和推广应用143。重点推进一批新能源和可再生能源技术的产业化进程，特别是技术比较成熟、应用广泛、市场前景广阔、对经济发展具有带动作用的新能源和可再生能源技术的产业化。
4．加快产业结构的优化升级
产业发展是城市发展的基础和支柱，产业结构体系的调整、优化和升级是转变城市经济增长方式、实现城市可持续发展的根本保障。我国经济增长过于依赖第二产业，低能耗的第三产业发展滞后、比重偏低，而第二产业的发展消耗了能源的70%。因此，要发展低碳经济、建设低碳城市，必须加速产业结构的调整，推进产业结构优化升级，促进一、二、三产业健康协调发展，逐步形成农业为基础、高新技术产业为先导、基础产业和制造业为支撑、服务业全面发展的产业格局，坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展。为了应对国际金融危机对中国经济的冲击，2008年中国出台的4万亿元经济刺激计划中，有2100亿元将投资于节能、减少污染和改善生态，另有3700亿元用于技术改造和调整能源密集的工业结构144。
首先，要巩固和加强农业基础地位，加快传统农业向现代农业转变。加强农业设施建设，调整农业生产结构，转变农业增长方式，提高农业综合生产能力。要提高农村能源综合利用效率，大力发展户用沼气，提高普及率；加快改变农户直接燃烧秸秆、薪材的生活用能方式。其次，重视工业内部结构调整。严格限制高耗能产业的发展，淘汰落后产能，从结构上实现经济的低碳、高效发展。在城市发展规划中，要降低高碳产业的发展速度，提高发展质量；要加快经济结构调整，加大淘汰污染工艺、设备和企业的力度；提高各类企业的排放标准；提高钢铁、有色、建材、化工、电力和轻工等行业的准入条件。充分发挥比较优势，积极推动生产要素合理流动和配置，引导产业集群化发展。最后，加快发展高技术产业，进一步增强高技术产业对经济增长的带动作用。光电子信息、生物技术及医药等高新技术产业，应当加快发展。提高服务业比重，优化服务业结构，促进服务业全面快速发展145。坚持市场化、产业化、社会化的方向，加强分类指导和有效监管，进一步创新、完善服务业发展的体制和机制，建立公开、平等、规范的行业准入制度。
5．建立低碳发展的体制机制
低碳城市既不同于自由市场经济模式，也不同于政府高度掌控的环境治理模式，而是一种政府同市场、同公众三方共同参与、相互作用、相互影响的发展模式146。低碳城市的多中心合作治理模式的实质，是通过建立一种在微观领域对政府、市场的作用进行补充或替代的制度形态，使大量的社会力量参与环境治理。按照现代治理理论，发展低碳城市应该建立基于治理理论的政府、企业、社会三方联动的城市环境治理框架，建设多元化共同参与管理的局面。为此，政府应主动寻求企业、非政府组织、公民的支持，与社会各界建立合作型的伙伴关系，建立容纳多主体的政策制定和执行框架，形成共同分担环境责任的机制，结成治理环境公共事务的公共行动网络。为了调动三方主体推动低碳城市发展的积极性，可以运用三套机制，即“现代政府——国家行政体制，企业——市场机制，非政府组织——社会”机制。行政机制体现着政府自上而下的努力，市场机制则可以发挥出营利性组织横向的努力，社会机制可以促进非政府组织自下而上的努力。这三套机制在激励政府、企业和社会三类主体的积极性、发展低碳城市中发挥作用的领域明显不同。新型的伙伴关系是以政府为主导的由营利性企业、公益性组织、社会公众等构成的社会多元主体共同参与的，形成政府、市场、社会三种机制在治理体制上的有机整合。
6．大力发展低碳建筑
目前，中国建筑耗能约占我国能耗总量的40%左右。随着中国城市化的快速发展，城市建筑物快速增加和人们对建筑室内环境的舒适度要求的提高，在未来较长时期内，建筑用能将高速增长。在现阶段，城市发展低碳建筑应着力加强政府规划和相关文件的贯彻落实力度，严格实施低碳建筑标准，新建筑的立项、审批和建设过程都必须遵照相关标准。要扩大低碳建筑理念的普及与推广，加强对社会公众的宣传教育；推进建筑节能设计，建立建筑能耗统计和建筑能效标志制度，从源头上遏制建筑能源过度消耗，尤其对政府办公建筑及大型公共建筑采取更加严格的管理制度，采取能耗统计、能效审计、能效公示制度，建立能耗定额，实行超定额加价制度；鼓励商场、写字楼、工厂等现有商业建筑开展节能改造，政府办公楼、医院、学校等公营机构要制定和实施强制性节能措施。对于大型公共建筑，应公开其能源消耗情况，进行能源审计，推动大型建筑节能减排等；引导和鼓励建筑节能科研和技术开发，通过组织实施科研攻关项目，实现重大和关键技术的突破来引导技术进步；通过制定和完善建筑节能技术标准、规范来引导建筑节能技术、材料及工艺的发展；建立建筑节能技术、材料、产品的推广、限制、淘汰制度，配合国家相关部门进一步做好建筑节能的技术、材料、产品、设备推广、限制淘汰制度的落实；大力推进建筑工业化，改进建筑业生产组织方式，提高低碳建筑的生产能力。
7．创建低碳机动化城市交通模式
机动车尾气排放已经成为城市空气的重大污染源。合理的城市绿色交通体系，引导提高人们出行的绿色交通消费观念，是根治城市交通拥堵、改善城市交通对生态环境的影响的最佳方案。在城市交通规划和动态管理方面，通过调整交通布局与方式，有效地削减未来城市道路交通的能源需求和温室气体排放，倡导绿色交通理念。