城市是人类文明的容器，是包括一连串人文的、经济的、社会的和生态价值的空间复合体，城市的发展是这些相互联系、相互促进、相互制约的价值共同作用的过程和结果。城市价值链理论将实现城市价值作为城市发展的基本战略，把城市的资源配置机制和价值创造过程描述成一个价值链体系，确定了城市价值的基本内涵，揭示了城市发现、创造和维持竞争优势的关键因素，以实现城市价值最大化为目标，以城市生活质量为核心，将城市品牌、城市综合竞争力和城市治理结构整合成一个完整的城市价值体系，是对中国城市价值取向的一次全新审视，为我们全面理解和探索城市发展规律提供了一个现实的理论框架。
3.1.1城市价值链理论概述
北京国际城市发展研究院借鉴瑞士洛桑国际管理发展学院（IMD）的“国际竞争力理论”和美国学者迈克尔·波特的“产业竞争力理论”，首次将企业价值链理论运用到城市研究中，建立了中观层次的城市价值链理论。这一理论为我们全面理解城市提供了一个很好的分析框架。
城市价值链理论首先强调，城市价值是城市发展的基本战略。城市价值以人为本，是一个以城市生活质量为核心、以城市综合竞争力为重要动力、以科学的治理结构为保障、最后集中体现为城市品牌的价值体系，而这个价值体系的实现则是规划引导、产业带动、环境服务、管理规范、文化提升和稳定保障共同作用的过程和结果，最终推动城市实现价值的最大化。
城市价值链理论将城市的资源配置机制和价值创造过程描述成一个价值链体系，并将城市的各资源要素有机地整合起来，使它们形成相互关联、协调发展的整体，按照层次结构逐级提升，推动城市实现价值最大化和城市形态由低级向高级演化。更重要的是，竞争不只是发生在城市之间，而且发生在城市各自的价值链之间。
城市价值链理论强调在动态中把握城市价值。城市最终要实现价值的最大化，这个最大化表现在两个方面：一要看这个城市有没有更强的经济实力、有没有更高的生活水准以及能不能为个人提供更多的就业机会和发展机遇。二要看这个城市形态是不是高级化，是不是从低级的形态向高级的形势逐步过渡。一般情况下，城市有三种基本形态，即成长型、停滞型和衰退型。城市价值就是城市价值最大化和城市形态高级化的高度统一体。
3.1.2生态文明时代城市价值分析
城市作为人类文明成果最集中和最重要的载体，同样是生态文明理念、制度和物质成果的核心载体。关注和研究低碳城市，实质上是在关注和研究生态文明时代城市的发展模式，“低碳”是手段和状态，“城市”及其价值才是目的。
在深入研究如何“降碳”的同时，更应该关注和研究城市在生态文明时代的价值及其实现途径。
价值是客体对主体的效用。传统价值观认为，自然只有相对于人类的利益来说，才有工具价值。生态文明价值观认为，自然不仅具有工具价值，而且具有主体性的内在价值，自然是工具价值和内在价值的统一体。生态文明的最大特点是两个中心、两种价值，即由工业文明时代只有人类一个中心、一个主体变为人类与自然并存的两个中心、两个主体，作为自然生态系统的一个环节——尽管处于生态链的最高端——人类的任何活动都必须同时对人和自然两个主体具有价值，否则就是不可持续的行为。因此，作为人类活动最重要的平台，城市的价值也应该从人和自然两个方面来认识。
（1）生态文明时代城市对人的价值
城市是承载人类美好生活理想的地理空间。尽管学界对城市的概念至今没有一个普遍认可的定义（宋丁，1988），但所有学科和学者对城市研究的最终指向都是人和人的生活。城市的本质是人（纪晓岚，2002）。没有人的集聚就没有城市。而城市之所以是城市，是因为它能够给人类提供与农村等其他居住、生活方式不同的价值，以实现人类美好生活的理想。
我们把人类不同文明时代城市所能提供给人和组织的核心价值整理成一个简单的表格。
需要说明的是：
第一，尽管人类在不同文明时代、不同发展阶段对城市的价值追求的重点和具体内涵有所不同，但城市所能提供的最基本的价值是不变的。我们认为，能够为人们提供安全、方便、文明、富裕和有机会、有尊严的生活，是城市与人类的其他居住方式最本质的区别，是城市的基本价值。这些价值最终的指向是不断提高生活质量。
第二，城市在为个人提供基本价值的同时，由于在集聚人口的同时也集聚了需求，集聚了各种生产要素，集聚了市场，为在高度分工基础上高效率地组织社会生产和服务提供了条件，因而为包括企业在内的各种经济社会组织的生存和发展提供了价值。这些价值的最终指向是不断提高企业及组织竞争力的同时提升城市竞争力。
第三，作为迄今为止最高级的文明形态，生态文明是对人类全部文明成果的集成。高一级文明形态的价值诉求是以低一级文明形态所能提供的价值为基础的，但并不意味着工业文明没有充分发育之前就不能以生态文明的价值观来组织城市建设和发展。恰恰相反，因为生态文明的价值观代表着城市发展的正确方向，是确保城市发展少走或不走弯路的行动指南。
（2）生态文明时代城市对自然的价值
在生态文明之前，作为人类社会经济活动最集中的平台，城市同时也是人类征服和改造自然的最重要平台，自然只是作为人类征服、改造并为人类服务的对象而存在的。生态文明要求人类自觉地把自身的生存与发展纳入自然生态系统中去思考，在尊重自然价值的前提下提高人民生活质量和城市发展水平。城市的建设与发展必须有益于包括人类在内的自然生态系统的健康。
生态文明时代城市对维护自然生态平衡、促进人与自然和谐协调方面的价值主要在以下几个方面发挥作用：
第一，以集约效应提高资源利用效率。在城市的发展过程中，各种产业和经济活动在空间上会集中产生经济效果并吸引经济活动向城市地区靠近，这种经济活动效应是导致城市形成和不断扩大的基本因素，也被称作城市经济的“集聚效应”。集约效应是指利用城市经济的集聚效应，在最充分利用各种要素资源的基础上，更集中合理地运用现代管理与技术，提高资源的利用效率，主要体现在三方面：通过技术和人才的集成来创新和推广应用非化石能源和低碳能源技术，比如碳封存、碳捕捉及太阳能等技术的应用，提高能源利用效率；通过产业集聚和专业化分工，形成上下游产业链，发展循环经济，提高资源利用效率；通过人口的适度集聚，以完善的城市基础设施和公共服务科学组织城市生产与生活，实现自然资源的节约利用。
第二，以辐射效应提升生态文明领导力。“辐射效应”是指所有位于经济扩张中心的周围地区，都会随着与扩张中心地区的基础设施的改善等情况，从中心地区获得资本、人才等，并被刺激促进本地区的发展，逐步赶上中心地区（GunnarMyrdal，1957）。利用城市的辐射效应，在国家城市体系中，形成由高一级城市向低一级城市、中心城市向腹地、城市向郊区在生态文明的价值观、生活方式、发展模式、发展机制及政策规制上的逐级传递，实现生态文明的价值链、产业链和生态链在城市尺度、地区尺度、国家尺度甚至全球尺度上的闭合与循环，最终实现人与自然的和谐统一。
第三，以联动效应提高生态文明创造力。城市在本质上是集聚和系统形态的生产力。系统效应是指组成系统的一系列单元或要素相互联系，因而一部分要素及其相互关系的变化会导致系统的其他部分发生变化；系统的整体具有不同于部分的特性和行为状态（Jervis.R，2008）。联动效应是指利用城市的系统效应，通过改变城市系统内部的部分要素，引起其他相关要素的联动产生增力。联动效应在提高生态文明创造力方面主要表现为三个方面：通过改变城市空间结构，创造低碳型的城市拓展模式；通过低碳型的体制、机制和政策来创新低碳发展模式，比如生态城、绿色园区、低碳社区、低碳建筑、低碳交通及城市综合体等；通过生态文明理念的普及和强化政策调控，倡导和创新低碳生活方式。
本文认为，应以辩证的眼光去看待城市价值，如果我们以人类单中心、单价值的工业文明思维应用城市价值，则会加速自然资源的耗竭，如果将城市价值与生态文明相结合，以人与自然双中心、双价值的生态文明思维来应用城市价值，则能有效发挥城市集约、辐射和联动效应的正面价值，最大限度地实现人与自然的协调，并进而创造出一种新的城市形态——低碳城市（我们也可以把它称为“生态城市”或“低碳生态城市”，在生态文明的框架下，三个概念之间并无本质的差别）。因此，生态文明时代的城市价值主要是指城市促进人与自然协调发展的正面价值，是促进城市向低碳城市转化的一种有益价值。
3.1.3城市价值视野的低碳城市
从我们对生态文明时代城市价值的分析可知，低碳城市本质上是这样一种城市，即能够在保障人与自然和谐统一的基础上最大限度地提高人民生活质量的城市形态，是城市对人和自然生态系统的价值最大化的协调统一。
这个概念包含以下几层含义：
第一，人与自然和谐统一是低碳城市的建设目标。和谐意味着人与自然共生、共赢、共荣，而不是征服、改造、索取；统一意味着人与自然相互联系、相互依存、相互渗透，意味着尊重自然、爱护自然、保护自然，是马克思所谓“人的自然主义与自然的人道主义的统一”。要实现这种和谐统一，除了在理念层面树立“两个中心”、“两种价值”的生态文明观以外，还需要在实践层面为人类活动划出一条终极的、不可逾越的界限，那就是碳源与碳汇的动态平衡。在自然状态下，CO2在陆地生物圈和大气生物圈之间的循环保持着平衡状态。
城市人类活动不断改变CO2在大气-生物-土壤圈之间的循环。影响城市中大气-生物-土壤圈之间循环变化的主要因子为人类经济活动中大量燃烧化石燃料、城市人口迁移和聚集所引起人体呼吸量、城市人工植被的呼吸量、土壤的呼吸量等因素形成城市生态系统的碳源。然而，城市人工绿化和农作物的光合同化量、土壤的储存量等因素形成城市生态系统中的碳汇。当城市中引起碳源量的总和大于城市中碳汇量的总和，则该城市对城市生态系统起着一个大气碳源的作用。
反之，则对城市生态系统起着碳汇的作用（钱杰，2004）。通过减少碳源、增加碳汇，始终保持城市人工环境与自然环境之间物质能量循环的动态平衡，是实现人与自然和谐统一的根本要求。
第二，生活质量的不断提高是低碳城市的核心价值。生活质量是老百姓的生活状态和生活预期，是民生改善的重点。
低碳城市作为生态文明时代的城市形态，除了应该享受工业文明给人们带来的安全、方便、文明、富裕、发展机会及有尊严的生活之外，对生活质量的诉求进一步融入了人与自然和谐统一的内涵。北京国际城市发展研究院把影响中国城市生活质量的关键因素通俗地概括为“衣、食、住、行、生、老、病、死、安、居、乐、业”12个方面，并提出了一个完整的指标体系。研究表明，经济发展模式决定生活质量，政府公共服务提升生活质量，城市文明程度影响生活质量（连玉明，2006）。低碳城市不是降低人们的生活质量，而是要求站在人类的高度，以生态文明的理念规划城市、建设城市和管理城市，让发展的成果惠及全体人民，最大限度地提高人民的生活质量。这是生态文明时代中国城市发展最重要的价值导向，同时也是低碳城市的核心价值所在。
第三，城市竞争力的不断提升是低碳城市实现价值最大化的标志。城市对人和对自然生态系统的价值最大化的协调统一，最终要体现在城市竞争力的提升上。没有竞争力就没有价值。所谓城市竞争力，是指一个城市在经济全球化和区域一体化背景下，与其他城市比较，在资源要素流动过程中，所具有的抗衡甚至超越现实的和潜在的竞争对手，以获取持久的竞争优势，最终实现城市价值的系统合力（连玉明，2007）。在目前资源要素于全球范围内流动重组的大环境下，中国城市竞争的基本态势已经或正在从市场竞争转向战略竞争，从人才竞争转向模式竞争，从资源竞争转向知识竞争，从权力竞争转向规制竞争，从对抗性竞争转向合作性竞争。
低碳城市的竞争力来源于更高的生活质量、更高的资源利用效率，更强的生态文明领导力、更高的价值倍增效应，其理念、模式、规制、战略以及由此形成的城市品牌，在吸引和集聚资源要素、引领时代发展潮流和整合城市价值等方面具有得天独厚的优势，是最富竞争力的城市形态。
3.2中国低碳城市建设核心要素分析
3.2.1人类本身已经变成一种影响地球的物理与化学力量
碳排放权是一项基本人权。碳排放主要包括自然排放和人工排放。由于自然排放的CO2主要由自然生态系统所平衡，对生态环境和气候无影响，因此，碳排放主要是指由人类活动所引起的排放，是指人类活动中各类能源的消耗所导致的碳排放量总和。人只要是活着就需要呼吸，就要呼出二氧化碳，就要有碳排放，人口增长与碳排放之间存在着必然联系。
2011年10月26日，联合国人口基金会在全球100多个城市共同发布了“世界人口状况报告”。在这份最新的报告中，人口基金会提到，10月31日预计是全球第70亿人的诞生日，届时全球人口将再创一个整数纪录。1798年，着名的人口问题专家马尔萨斯称，如果人口到达一定临界点，人类将面临大饥荒等危机。不过，由于科技能力和工农业水平的发展，马尔萨斯预计的全球粮食危机并没有大规模出现。但科学家们称，这并不意味着地球的承载力无限。以生活标准计算，如果每个地球人都能享受发达国家普通人的饮食的话，地球的最大承受力只有20亿人；而如果按照每天维持最低生活必需的食物标准计算，地球可以承载120亿人。随着人口越来越多，资源越来越少，环境污染日益严重，人口问题也日益严重。
一方面，随着人口的迅速膨胀，对资源的巨大消耗使得人类本身逐渐成为一种影响地球的物理力量。美国学者尤金·林敦（Eugene Linden）在美国《时代》周刊发表的文章《世界醒来》中深刻地指出：“人类本身已经变成一种地球物理力量，对我们星球运行规律的实质性体系造成了影响。受过教育的人长期以来了解核武器具有灭绝陆地相当部分生命的潜力。近几十年来已经越来越清楚，人类依照经济发展目前规律继续发展，也能够不经意地造成同样的恶果”，“越来越多的人正在告诉经济学家和政治家们，他们正在认识到他们生活的改善不仅仅是更多的消耗，而且与土地、水和天空的健康状况联系在一起”。
另一方面，随着人口的迅速膨胀，处在生物链顶端的人类已经成为一种影响地球的化学力量。在城市化的浪潮中，大量的人口向城市聚集，人类作为生物链的重要构成部分，也影响着生物链的节点逐渐向城市聚集，进而使城市逐步成为生物链的重要节点。城市成为生物链的重要节点必然引起生物的聚集，而生物作为化学元素的主要载体，其聚集则会引起相应化学元素的聚集，进而影响地球化学组成。同时，随着自身的变革与科技进步，人类运用强大的技术力量大规模地改变自然界的面貌，地壳深处大量的化学物质被采掘出来，种类越来越多、数量越来越大的自然界本来不存在的化合物被合成出来，它们中的一部分不可避免地被散布到环境中，进而也影响着地球化学组成。
人口增加是碳排放增加的主要因素。尽管不同时期人口结构、人口素质、人口分布对碳排放会有不同的影响，但在经济社会发展水平、收入和消费模式一定的情况下，毫无疑问，人口总量越大碳排放越大。人口总量对碳排放的影响主要包括两个方面，一是较多的人口会对能源产生越来越多的需求，因此能源消费产生的温室气体排放也越来越多；二是快速的人口增长导致了森林破坏，改变了土地利用方式等，这些都导致了温室气体排放量的增加。历史数据显示，全球人口增长与能源消费量和碳排放量的增长是同步的（陈靖，2011）。
Anqing Shi（2003）应用IPAT 模型，使用1975年至1996年全球93个国家的数据研究人口总量增长对碳排放的影响，测算得出该阶段全球碳排放对人口总量变化的弹性系数为1.42（Anqing Shi，2003）。1980-2011年，中国人口总量从9.87亿增长至13.47亿，增幅为36.50%，年均增长率为1.01%。受益于国内计划生育项目的实施和人们生育意愿的转变，中国人口的自然增长率自1987年以来一直呈逐年下降态势，但人口增长的绝对量依然很大，进入新世纪以来由于人口周期性变动的影响平均每年仍净增700多万人。人口绝对数量的增长在其他因素不变的条件下必然会使得与之相对应的能源消费发生增长。鉴于中国人口还将保持20多年增长态势的事实（联合国人口署，2007），从保障居民基本生存与发展权益的角度出发，可以预见中国碳排放总量在今后一定时期内仍将保持增长态势。
消费水平与消费模式和碳排放增加正相关。人口规模、人口结构的变化对碳排放的影响在一定程度上是以生产与消费模式的变化为载体发生作用。作为衡量一国居民富裕程度的重要指标，居民消费水平对碳排放的影响主要表现在两个方面：一是直接的碳排放，即居民生活消费对能源的直接消耗产生的碳排放；二是间接的碳排放，即支撑居民消费需求的整个国民经济产业的发展所引致的能源消费及其碳排放。1985年至2011年，中国居民消费水平持续提高，人均年度消费额从673.20元升至15160.89元，增幅达21.52倍，年均增长率为12.73%，财富增长刺激了人们消费的欲望，而消费增长带动了能源需求的增长，无疑对碳排放产生了直接的促进作用。
彭希哲、朱勤应用STIRPAT扩展模型，考察近30年来中国人口规模、人口结构、居民消费及技术进步因素对碳排放的影响。研究发现，居民消费与人口结构变化对中国碳排放的影响已超过人口规模的单一影响力。居民消费水平提高与碳排放增长高度相关，居民消费模式变化正在成为中国碳排放新的增长点；人口结构因素中，人口城市化率的提高通过对化石能源消费、水泥制造及土地利用变化等的影响导致碳排放增长；人口年龄结构变化对生产的影响大于对消费的影响，其对碳排放影响的主要途径是生产领域劳动力的丰富供应；家庭户规模减小导致人均消费支出的增加及总户数消费规模的扩张，以家庭户为分析单位考察其对碳排放的影响具有较高的解释力。中国近30年来碳排放的解释因素按其影响程度的大小（按各自变量标准回归系数的绝对值衡量）依次为：人均消费额（39.28%～40.45%）、人口结构（30.97%～36.24%）、人口规模（21.79%～26.33%）、碳排放强度（2.50%～3.80%）。
由模型拟合得到的各自变量回归系数可知，该阶段中国碳排放总量对各影响因素的弹性（即影响因素变化1%所对应的碳排放总量变化的百分比）分别为：人口规模弹性1.05-1.26，人口城市化率弹性0.56，劳动年龄人口比重弹性2.67，家庭户规模弹性﹣1.38，人均消费额弹性0.30-0.32，碳排放强度弹性0.03-0.05（彭希哲，2010）。
3.2.2经济发展过程中的碳排放因素
考察经济增长对环境质量影响的研究比较多，其中最具代表性的是环境库兹涅茨曲线的提出和实证。1991年，美国经济学家格鲁斯曼（Crossman）和克鲁格（Krueger）在分析NAFTA协议的环境效应时，根据经验数据首次实证考察了“环境-收入”倒U形关系的存在，提出了环境库兹涅茨曲线（EKC）的概念。其基本内涵是，假定在没有环境政策干预的情况下，在经济发展的较低阶段，生产过程中排放的污染物规模有限，环境污染的程度相对较低；在经济起飞、工业扩张阶段，环境资源消耗迅速加大，环境污染与破坏加重，环境承载能力和自然再生能力受到挑战；在经济发展的更高阶段，经济结构优化，财富积累增多，人们有条件运用经济发展的成果和科技进步的手段来减少污染和人工修复环境，环境质量得到改善和提高，经济与环境逐步协调，人与自然趋向和谐共生，整体上一个国家的环境污染变动趋势与经济发展水平之间呈现一种倒U形曲线关系（SoumyanandaDinda，2004）。
碳排放与经济总量。尽管环境库兹涅茨曲线（EKC）在学术界存在争议，特别是这一理论被一些学者简单地解释为在一国工业化的起飞阶段，环境恶化在一定程度上难以避免，容易导出“先污染、后治理”的宿命观点，被人广为诟病。
但国际国内广大学者的大量实证研究表明，经济发展和环境质量之间的库兹涅茨倒U形关系确实存在（李达，2007），1991年，格鲁斯曼（Crossman）和克鲁格（Krueger）对全球环境监测系统（GEMS）的城市大气质量数据做了分析，发现SO2和烟尘符合倒U形曲线关系，顶点在4000美元~5000美元；而大气悬浮颗粒含量随人均GDP增长而升高。2011年出版的《中国低碳经济发展报告（2011）》，根据1960-2004年45年间38个国家相关数据的经验统计分析，认为碳排放与经济增长确实是一种倒U形的关系，即高速增长必然带来高碳排放，而随着经济增长速度放慢，碳排放会逐步下降（薛进军，2011）。在环境库兹涅茨曲线（EKC）拐点之前，产出规模是影响能源消费、碳排放与经济增长关系的重要变量。
在一国或地区产业结构和资源利用效率保持不变的前提下，如果不考虑其他因素的影响，其经济总量增长的越快，经济规模越大，意味着消耗更多的能源和自然资源，产生更多污染和废物。因此，在其他因素既定的前提下，经济总量的增长与环境质量的关系是负相关的，经济规模越大，能源需求越大，由此导致的碳排放也越多，环境污染越严重。而不同的经济体能以多快的速度越过倒U形曲线的峰值，从经济增长与改善环境质量的“跷板现象”进入到两者协调发展的“鱼和熊掌兼得”，则与不同经济体在不同发展阶段上的经济增长方式的选择有直接关系。
碳排放与产业结构。在产业规模一定的情况下，在不同的产业结构下碳排放与经济增长之间有着不同的关联。产业结构就是各个产业部门所占的比重、所处的地位以及相互关系。不同的产业结构所引起的能源消费和碳排放是不一样的。
一般情况下，在第一产业所占比重较大的前工业时代，产业发展对能源需求不大，所导致的碳排放量也不大，能源消费、碳排放与经济增长处于天然的“协调”发展中；在第三产业占比较大的后工业阶段，与工业相比，服务业的能源消费量和碳排放量要小的多，总体上碳排放会呈下降趋势。第二产业的发展与碳排放的关系最为密切，而工业部门内部结构的变动对碳排放有着显着的影响。各国发展经验表明，一国的工业化过程一般都从劳动密集型的轻工业起步，然后逐渐向以原料和能源工业为中心的资金密集型的重化工业发展；在基础工业得到较充分发展基础上，工业重心逐步向加工组装工业转移，使工业加工程度和产品附加价值不断提高，进入高加工度化阶段；随着工业结构的高加工度化，技术进步的作用日益明显，工业结构将进一步表现出技术集约化的趋势，技术密集型产业居于主导地位。总体上，重工业的污染强度明显高于以劳动密集型为特点的轻工业。一个地区重工业比重持续上升或该地区工业化进程进入以重化工业为中心的资本密集型阶段，环境压力显着大于其他阶段。当工业化进入以高技术产业为核心的技术密集型阶段，污染强度下降，从经济结构的角度，环境压力开始改善。
碳排放与能源结构。在协调的经济规模和经济发展阶段，不同的能源结构导致不同的碳排放水平。能源是经济社会运转的血液，同时也是碳排放的重要因素。资源禀赋不同，能源消费结构不同，导致的碳排放量也会大为不同。如果碳基能源所占比例较大，由此导致的碳排放量也就会增多（Dhakal S，2009）。这是因为碳基能源的碳排放系数较大，尤其是煤炭的碳排放系数。中国历来是以煤炭消费为主，据《中国统计年鉴2011》显示，2011年中国一次性能源消费结构中，煤炭占68.4%，石油占18.6%，天然气占5.0%，非化石能源，即可再生能源消费比重上升到8.0%，每年减排二氧化碳6亿吨以上。
根据国务院2009年年底提出的目标，预计到2020年非化石能源占一次能源消费比重将达到15%左右。2009年，中国能源消费总量为30亿吨标准煤。据专家预测，到2020年能源需求总量将高达45亿吨标准煤，由此导致的碳排放量也势必较大。
随着清洁能源技术的进步，人们会逐渐加大清洁能源的消费比例，这样，碳排放会因为能源消费结构的调整而出现减少的趋势。
碳排放与技术结构。当经济规模、产业结构、资源禀赋一定的情况下，产业的技术结构决定碳排放水平。技术进步能够从不同角度推动低碳化的进程，包括能源效率、低碳技术发展水平（如碳捕获技术等）、管理效率、能源结构等。
目前，中国单位国内生产总值能耗不仅远高于发达国家，也高于一些新兴工业化国家，主要是由于能源密集型产业技术落后导致，第二产业特别是高耗能工业能源消耗比重过高，钢铁、有色、化工、建材四大高耗能行业用能占到全社会用能的40%左右，能源效率相对较低，单位增加值能耗较高。
以能源开采效率为例，如果按开采效率32%计入，则从开采、加工、转换、运输到终端用新设备的能源系统总效率为9.3%，不到发达国家的50%（崔民选，2007），通过提高能源效率减少碳排放对于中国来说有着巨大的空间。一般来讲，低碳技术主要针对电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车等重点能耗部门，既包括对现有技术的应用，近期可商业化的技术，也包括远期可能应用的技术。《斯特恩报告》预测，到2050年，碳捕捉和存储技术（CCS）可为降低全球二氧化碳排放做出20%的贡献，而能效提高技术对减排的贡献可能达到50%以上。
3.2.3城市和城市化是碳排放增加的根源吗
在谈到碳排放因素的时候，许多学者把城市化及城市建设与人口增加、经济增长等因素一起作为碳排放的主要来源来分析，通过实证认为，不管是全球范围还是不同收入水平的国家或地区，城市化都与能耗和碳排放正相关（Fan，Y，etal，2006），其理由一般有三：首先，能源的生产性消费以工业和城镇为主，同时，与人口城市化进程相伴的居民消费水平的提高和生活方式的改变使得对生活性能源消耗的直接与间接需求增长，一般认为城市居民人均能源消费量是农村居民的3.5至4倍。因此，在化石能源占主要比重的能源结构条件下，城市化进程直接推动了碳排放的增长。其次，人口城市化的推进使得城镇基础设施及居民住宅建设的需求量相应增大，拉动了水泥、钢铁等高耗能行业的生产与消费，由此产生的碳排放相应增长。第三，人口城市化进程往往伴之以耕地、林地的占用，使得土地利用变化导致的碳排放相应增加。
表面上看，这样的分析并无不妥。但是当我们进一步分析城市化与工业化的关系、城市化与生态环境保护之间的关系以及城市发展与社会进步之间的关系的时候，我们就会发现有不同的结论。
第一，城市化是工业化的载体。城市化是由工业化来推进的，工业化的过程同时也就是城市化的过程。工业化与城市化之间的关系可形象地称之为“发动机”与“加速器”的关系。城市化如能适应工业化发展的要求，则会推动工业化的加速推进。否则，就会延缓甚至阻碍工业化的进程。工业化过程之所以对城市化产生要求，首先是因为城市的发展效率更高。资本总是选择最有效率的地方投资。城市相比农村，有着更高的效率；相比一般城市，中心城市有着更高的效率。
其次，工业资本之所以选择城市，很大程度上是出于基础设施的规模效益。道路、通信、上下水道、垃圾处置和污染治理，都要求工业和居住有一定程度的集中。医疗、教育、文化和体育方面的公共设施也需要相对集中的人口支撑。任何国家都不可能在广大农村按照城市乃至中心城市的标准配备这些公共设施。否则，这些设施的投资会是无效的，而投资的无效本身又会抑制投资。农村和小城镇之所以难以拥有中心城市的基础设施水平，原因就在于此。再次，从第三产业的发展考虑，也应该尽可能地推进城市化。城市化过程不仅仅是居住和生产场所的移动，更为重要的，是生活方式的转变。工业化过程提高了人们的收入水平，但收入增量并不必然或同步地使生活质量提高。在传统的农村社区，人们将“生产”的概念局限于物品生产，而服务主体上是通过家庭的自我供给和邻里亲缘网络的互助提供的。在就地工业化方式下，当富起来的农民仍居住在传统农村社区时，其观念、行为和亲缘网络依旧，因而生活方式的转变非常缓慢。在这样的条件下，商业性服务业是很难成长起来的。只有在城市化之后，原有家族和邻里关系淡化，自给自足的生活方式才会随之转向对社会化服务的依赖，第三产业才会得到迅速发展。从这个意义上说，城市是人口与生产要素集聚的一个空间载体，城市本身不是碳排放的源头，而是人口与非农产业碳排放的一个“容器”。城市的碳排放实质上是人口增加、产业发展和社会进步带来的碳排放的一个“出口”。一个简单而有说服力的假设是，如果将城市的“人口”和“产业”要素抽掉，城市将什么也不是，更不会有什么“碳排放”。
第二，城市化有利于资源环境的节约利用。在人口、产业和社会发展水平一定的情况下，城市与农村相比，大城市与小城镇相比，由于城市具有的集聚效应和规模效应，资源环境的利用效率会大大提高。首先，为了保护土地和自然生态，保护生物多样性，人类必须将自己最大限度地集中起来。
从根本上讲，生态保护就是要将尽可能多的国土从人类经济活动范围划出去，不允许人口进入，解决人类过度挤占野生生物生存空间的问题。而要实现这一点，城市化是唯一的出路。一般而言，城市在土地使用上比农村有效，大城市比小城镇有效。所以，各种逆城市化的，或主张发展小城镇的思路，至少从土地和生态保护的角度是不合理的。其次，如果污染不可避免，那么，将污染集中起来加以治理，显然优于分散治理。城市化之所以有利于缓解人口压力，还在于城市基础设施的效率较高。生活垃圾处置体系、纳污管网和污水处理设施，往往因城市人口和经济活动的高度聚集而变得有效。
同样的生活垃圾，中国农村或城镇往往采取不处理或权宜处理的方式，这些方式其实只是分散污染与集中污染的差别。
中国污水处理厂中2／3以上运行不正常或基本闲置，其根本原因也是因为城镇的经济效率难以支持污染治理的成本。如果把这些人口和产业都摆在农村或小城镇，将会造成极大的浪费。美国等高收入水平国家尽管在能源使用效率、节能技术、环保政策约束和环境保护意识等各方面都比中低收入水平国家有较大的优势，但人均碳排放水平仍然居高不下，一个很重要的原因是一些处于后工业化时代的高收入国家出现了居住郊区化，导致能耗和碳排放增加（高向东，2004）。这从另一个侧面证明了城市对资源环境的价值。
第三，农村与城市在碳排放上的差别，是发展水平和能力上的差别。城市化毫无疑问会增加中国的能源消费。但这笔能源账还有另外一种算法。如果我们承认，广大人民群众都拥有同样的发展权利，中低阶层尤其是广大农村人口拥有现代化社会生活的权利，那么，以下两种情景中哪一种更为节约能源是不言而喻的：一种情景是就地的现代化。也就是说，让农村人口保持现状，将城市的基础设施和公共服务体系扩散至农村。让广大农民在农村享有城市居民同样的教育、医疗卫生、社会保障及其他公共服务。另一种情景则是让农村人口的主体进入城市，使之在城市参与现代化进程并共享发展的成就。显然，如果居住在农村的居民在收入水平上能与城市居民处于同一个档次，也能够享受与城市居民一样的公共基础设施和社会服务，它所支配的自然资源要比城市居民大得多，人均碳排放也相应地要比城市居民大得多。而后一种情景可以说是必然之路。从这一意义上讲，城市化依然是节约能源的一条途径。
第四，科学的城市化和城市建设是从整体上降低碳排放的根本途径。尽管城市的碳排放主要是由工业化过程中人口增加和产业集聚造成的，但就城市本身而言，在降低碳排放和提高环境质量方面依然有巨大的潜力。从城市的空间形态看，布局集约的高密度城市要比松散的低密度城市更有利于降低碳排放。国际研究表明，城市密度与城市出行方式以及能源消耗之间有着非常紧密的关系，低密度已经与高出行、小汽车导向、土地无序蔓延、能源高消耗直接联系在一起。从城市建筑看，有学者统计，中国400多亿平方米建筑中，高耗能建筑达95%，单位建筑能耗是同纬度欧美国家的2-3倍，建筑节能潜力巨大。从城市交通看，不合理的交通方式是碳排放的重要源泉之一，在科学的城市规划基础上，构建以绿色出行为主的综合交通体系，对降低碳排放具有重要意义。
从城市生活方式看，节约型与浪费型的生活方式和消费模式在节能减排方面有巨大的差别。从生态建设看，增加城市绿化率和碳汇能力，可以相应地起到城市低碳生态的双重效果。
这些方面同时也是低碳城市建设的重要着力点。
3.2.4低碳城市建设核心要素
从以上分析可知，一方面，在一定的人口与经济规模下，和工业化水平相适应的城市化，不仅不是碳排放增加的源泉，而且是低碳发展、可持续发展的必由之路；另一方面，城市在节能降耗方面有巨大的潜力，不同的城市发展模式会导致不同的碳排放水平。关于不同的城市空间形态对城市碳排放的不同作用，西方学术界有许多专门的研究，格雷泽和凯恩（2008）通过计算全美66个大都市区人口与能耗（汽油、公共交通用能、家用燃料及电力使用的总和）的关系，证明低密度城市增长的碳代价要高于高密度城市，大部分城市中心区域的碳排放量低于郊区（Kahn ME，2008）；芬兰的研究表明，赫尔辛基如果采取紧凑的城市发展方式可以在城市交通、区域集中供热方面节省能源，从而在2010年减排CO2近35%（Harmaaj rvi I，etal，2002）；泼马纳（2008）等人通过问卷调查的方式研究了万隆市的三种城市形态与能源消耗的关系，表明相对于市中心，规划的卫星城和城市蔓延区的能耗水平更高（Permana A S，etal，2008）；石井慧（2009）将太阳能电力（PV）等新技术在未来的可能应用与城市空间形态相结合，探讨何种城市空间形态在新技术条件下能耗水平更低（Ishii S，2009），等等。这些研究表明，在生态文明理念指导下的低碳城市建设，可以引导城市人口和产业以更加有效率的形态集聚。城市建设能够降低碳排放的潜力因素，就是低碳城市建设的基本要素和着力方向。
具体而言，低碳城市建设的基本要素包括以下几个方面的内容：
（1）低碳经济。低碳城市是以高度的物质文明为支撑的。
低碳经济不是贫困经济。生态文明并非不要工业文明，而是要给物质资料的生产和社会制度的构建，普遍增加一个新的尺度——生态尺度，由此带来的人类生存和发展方式变革，与工业文明具有质的区分。也就是说，生态文明是迄今为止人类一切文明的集大成者，工业化、城市化以及一切科技进步等人类文明的伟大成果，在生态文明的框架下，是既能给人类带来物质生活资料的极大丰富、又能给自然生态系统有序健康的物质能量循环提供条件的手段。就像人类因发明了塑料而减少了砍伐木材一样，生态文明的实现，最终还是取决于人类科学技术的进步和工业化水平的提高。城市和城市化作为人类文明的“容器”和工业化的载体，在生态文明时代不仅不应被削弱、淡化，而且应该强化和加速发展，只不过其发展要摈弃传统工业文明以无止境地消耗资源、破坏环境的方式，在尊重自然生态系统价值和在资源环境约束的前提下最大限度地为人类创造幸福生活。
因此，作为低碳城市物质基础的低碳经济，首先是一种在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，在生产和消费等各个经济环节，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，尽可能地提高资源利用效率，促进资源的节约，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。资源和能源利用效率的提高是低碳经济的基本内涵。其次，低碳经济是一条以技术进步为先导，摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式，高起点、高水平实现跨越式发展的现代化路径。历史地看，产业由小到大的扩张和产业结构由低级到高级的上升运动是有规律地进行的，总的发展趋势是：农业-轻工业-基础产业-重化工业-高附加值加工工业-现代服务业和知识经济。中国目前正处于基本完成工业化中期任务并进入后工业化阶段的重要时期，以机械、钢铁、石化为核心的重化产业群和以“住行”为特征的汽车工业、船舶工业、建筑工业的发展仍将成为进一步促进增长的至关重要的因素。发展低碳经济并不是要求违背经济发展规律、跨越必要的经济发展阶段，盲目排斥特定产业的发展，而是要推动企业使用适用、先进的技术，千方百计降低碳强度，提高碳生产力，实现发展模式和低碳技术上的跨越。
（2）低碳交通。公交车、轨道交通、小汽车、出租车、自行车与步行构成了目前中国城市的主要交通方式。在所有的机动交通工具中，公共交通是最为节能的方式，公共交通可以节约道路资源，减少碳排放，有利于环境资源的循环利用。若以轿车百公里平均能耗为1，则公交车只有0.084，无轨电车0.044，有轨电车0.034，地铁为0.05（李金兵等，2010）。根据国际经验，私家车依赖型的出行习惯一旦形成，不仅再改变的代价极其巨大，而且还会引发城市的低密度蔓延。建设低碳城市，必须重视低碳交通的发展方向，创建低碳化城市交通模式。
一是低排放，将低碳交通理念注入城市交通的规划与发展之中，提升交通部门的能源利用水平，减少城市交通对化石能源的依赖，倡导发展混合燃料汽车、电动汽车、氢气动力车、生物乙醇燃料汽车、太阳能汽车等低碳排放的交通工具，减轻交通运输对环境的压力，在城市交通快速发展的同时，降低交通部门的排放水平。二是高效率，通过改变以小汽车为主导的传统城市交通发展模式，大力发展大运量运输的交通工具及配套设施，大力发展包括地铁、快速交通、公交专用道、普通公交等，以“快、准、廉、优”为目标来优化公交出行方式，努力实现地铁、公交车、出租车、“免费单车”、“水上巴士”等公共交通工具的零换乘，减少交通的碳排放和城市空气污染，满足城市化进程加快及城市经济发展带来的不断膨胀的交通需求。三是高效益，在中国城市低碳化发展模式构建中，城市交通作为城市重要的基础设施和公用事业，应发挥低碳城市建设的龙头作用，有效促进城市其他经济部门节能减排，带动城市相关产业的发展，加快城市的社会经济发展。重点是大力发展轨道交通。与常规地面公共交通相比，城市轨道交通体现了明显的低碳经济特征：运量大、效率高、能耗低、无污染、用地省、噪声低、优化城市布局、带动产业发展等特点，在中国大城市大力发展城市轨道交通将有效地满足低碳城市建设对城市交通的要求。构建以轨道交通为骨干的城市交通体系，将是中国低碳城市交通的发展方向，是中国低碳城市建设的重要组成部分和必由之路。
（3）低碳建筑。建筑施工和维持建筑物运行是城市能源消耗的大户。有数据显示，全球房地产建筑业的能耗占到全球终端总能耗的40%，而95%左右的已有建筑都是高耗能建筑（陈玮英，2010）。中国每年有近20亿平方米的新建筑建成，中国每建成1平方米的房屋，约释放出0.8吨碳。因高耗能建筑比例大，单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨，直接经济损失达70亿元，多排二氧化碳52万吨。如果任由这种状况继续发展，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中，碳排放量很大。此外，中国当前的大量建筑，还存在着因结构不合理、材料使用不当而引发的高耗能、高排放，建筑能耗已占到社会总能耗的30%~40%。
因此，在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，减少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量，是低碳城市建设的重要组成部分。低碳建筑需要既能最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，又能为人们提供健康、适用、高效的工作和生活空间。节能建筑是从建筑采暖、制冷、电力等方面的能源使用来讲，侧重物理学的角度；低碳建筑是这一概念的延伸，指建筑本身和周围的生态环境相融合，比如屋顶、墙体、周围有植被，更加接近自然，对自然的侵扰更少，侧重于生态层面（Brown M.A.etal，2005）。现阶段，已经有不少建筑开始部分地采用新技术，随着经济的发展，低碳建筑必将在房地产业引发一场很大的“产业革命”。这场新的产业革命要求将低碳理念引入设计规范，合理规划城市功能区布局。在建筑物的建设中，推广利用太阳能，尽可能利用自然通风采光，选用节能型取暖和制冷系统；选用保温材料，倡导适宜装饰，杜绝毛坯房；在家庭推广使用节能灯和节能电器，在不影响生活质量的同时有效降低日常生活中的碳排放量。建筑业和房地产业的低碳之路，是一个不断转变发展观念，不断确立科学的建设和消费模式，不断研发推广先进适用技术，不断提高产品综合性能，不断完善物业生命周期管理的历史过程。
这是新时期建筑业和房地产业可持续发展的必由之路，也是低碳城市建设之路的必然要求。
（4）低碳环境。低碳环境是低碳城市建设的重要外部环境，也是低碳城市建设的重要目标之一。在碳排放量一定的情况下，提高城市的碳汇能力是优化城市生态条件，实现低碳环境的重要手段，是推动低碳城市建设的重要保障。在中国经济增长方式不可能短期内实现质的转变、以燃煤为主的能源结构也不可能在短期内根本改变的条件下，充分发挥低碳植物的碳汇潜力，通过土地利用调整和林业措施将大气温室气体储存于生物碳库，积极扩大碳汇是成本较低的减碳途径。增强城市的碳汇能力，要求在城市规划中，多建生态景观，少建体现“形象工程”的大面积硬地广场和草坪广场，限建高耗电能的人工瀑布、喷泉，多营造有利于户外健身、增氧、减少热岛效应的树林绿荫地，保留自然山体和河湖水景在城区的位置，提高城市绿地单位面积的绿化功能和吸碳功能。
大城市数千万平方米的屋顶面积若建成“空中花园”，既可使建筑隔热保温，降低建筑能耗，又可不征用土地而扩大绿地面积，美化城市空间环境，明显降低城市热岛效应，净化城市空气。据上海市的一项调查，如果一个城市全部屋顶面积实行绿化，城市上空的二氧化碳将减少80%左右（陈群元等，2009）。此外，开发利用屋顶空间资源，还可以考虑促使建筑业与太阳能产业的融合，设计和建造富有景观美的太阳能屋顶和光能利用建筑，推广住宅小区太阳能路灯和景观照明（David Brownstone，etal，2009）。
（5）低碳社区。低碳城市建设涉及不同的层次，大到全球、区域、国家、城市，小到企业、社区甚至家庭、个人等。社区是区域、城市实施低碳战略的社会基础，把低碳战略的实施进一步向个人、企业、社区等微观层次延伸和扩展至关重要。
从低碳城市建设的角度思考低碳社区建设，这不但凸显出社区建设在城市发展体系中的基础性意义，而且使社区建设活动能够进一步站在低碳发展的前沿，通过能源、资源、交通、用地、建筑等综合手段，减少社区规划建设和使用管理过程中的温室气体排放，并鼓励居民从居家、办公、休闲等各方面予以配合，从而真正推动城市经济、社会、生态的可持续发展。
创建低碳社区，关键是提高市民的生态文明素质。一是要加强低碳教育，面向社会各阶层倡导低碳生活，创新宣传载体，丰富教育形式，使低碳理念渗透到市民生活的方方面面。
二是要倡导低碳消费，形成低碳社区文明风尚。消费排放除了受到自然气候条件、人均收入水平、文化习俗、资源禀赋的影响之外，消费模式和行为习惯对于排放的影响不可小估。
例如，美国和英国等欧盟国家人均GDP均超过了3万美元，在消费排放上却存在较大差距。以家庭部门的交通排放为例，由于对私人汽车的依赖，美国家庭人均出行排放为4吨左右，是其他国家的2倍。美国每千人机动车保有量全球第一，高于人均GDP水平相当的欧盟国家和日本。倡导低碳的消费模式是低碳城市建设的重要环节。三是要培育低碳市场，延长低碳产品供应链。美国、英国等10多个国家已出台“碳标签”标示政策，要求今后上市的产品上需有“碳标签”，即标明产品在生产、包装和销售过程中产生的二氧化碳排放量。美国的沃尔玛、英国的TESCO、瑞典的宜家等世界知名零售企业均已要求各自的供应商完成碳足迹验证，在产品包装上贴上不同颜色的碳标签。四是要创建低碳家庭。坚持以市民为主体，以家庭为单位，通过设定标准，典型示范，推动低碳家庭创建，以积极参与社区环保活动、带头实施低碳生活方式的低碳家庭，影响和带动其他家庭选择低碳生活方式，使更多家庭加入到低碳家庭的行列里，制定并互相监督执行低碳家庭行为规范，努力形成一种群众自觉参与、自我约束、自我监督、长期坚持的机制，建立低碳生活、低碳消费的生活理念和生活方式，努力减少碳足迹，积极进行碳补偿，实现碳中和（Chris G，2007）。
（6）低碳规制。碳排放是一项基本的发展权，但要实现人际、代际及人与自然之间公平、合理、可持续的发展，就需要政府的介入。研究表明，环境规制对碳排放的影响弹性系数为0.5711。尽管中国仍处于高碳时代，碳的排放总量和对能源的消耗随着经济的发展会不断提高，环境规制程度的日益加强虽然没有使得碳排放总量逐年降低，但碳排放总量的增长率是逐年降低的，并且近年来的降低幅度较大，这可以说明中国的环境规制对降低碳排放起到了重要作用（李文东等，2010）。
政府可以通过制定严格的产品能耗效率标准逐步淘汰现存的高碳产品，并对进口贸易商品确定并认定其能耗标准；通过对燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然气等化石燃料产品，按其碳含量的比例征税来实现减少化石燃料消耗和二氧化碳排放；通过对新能源技术研发给予补贴来激励企业和市民使用低碳技术和产品；通过设立基金以支持低碳发展的资金需要，来促进碳排放和促使开发商采用低碳技术；可以利用价格、排放权交易、自愿协议、能源服务公司等经济手段，构建低排放的长效机制。这些政策工具的实施，同时也是撬动经济增长模式转型的有力杠杆。
3.3低碳城市评价指标体系的构成
在当前全球气候变化日趋严峻、围绕碳排放的国际博弈日趋激烈、各城市碳排放目标日趋刚性的大环境下，低碳城市已经从理论探讨变成了各地的实践行动。为了有效地指导低碳城市建设实践，有必要在明确低碳城市概念的同时，对低碳城市建设进行量化评估。
3.3.1评估重点
作为生态文明时代一种新的城市形态，低碳城市建设实质上是一个在不断提高人们生活质量和城市发展水平的过程中动态寻求人与自然和谐统一的过程。在人类文明演进序列中，生态文明是建立在工业文明高度发达基础上的文明形态，没有工业化和城市化，生态文明就是无根之木、无源之水。
但这并不意味着没有完成工业化和城市化的城市可以无视全球范围内气候恶化和资源环境约束收紧的事实，继续延续工业文明框架下的城市化和工业化模式。对于发展中的绝大部分中国城市而言，低碳城市建设本质上是在解决生态文明时代转变发展方式、不断提高工业化和城市化质量的问题，是在正视和尊重发展的资源环境约束前提下完成工业化和城市化进程、最大限度地提高人民生活质量和城市竞争力，进而寻求城市价值最大化的过程，是在城市发展模式上由工业文明向生态文明转变的过程。评价低碳城市建设，对过程的考量远比对结果的评价重要。因此，在构架低碳城市评估体系的指导思想上，要以生态文明理念为指导，以推动城市发展模式转变为中心，以工业化、城市化、城市发展的水平和质量为重点，为低碳城市建设提供可操作的标杆。
3.3.2空间尺度
城市或者城镇（urbanplaces）是相对于乡村（Rural area）而言的一种相对永久性的大型居民点。具体到空间，无非有三种地域概念：一是城市的实体地域（physical area），即城市的建成区，在美国为urbanized area，这是反映城市基本特征并区别于乡村的地域概念；二是城市的行政地域（administrativearea），即市政府行政管辖的地域，在西方即city proper；三是城市的功能地域（functional area），即城市日常人口的社会经济活动的地域，国际上通称都市区（metropolitan area）（周一星，2006）。国际上对低碳城市研究的空间尺度一般分家庭-企业、社区-园区、城市层面、大都市区/城市群四个层次。其中，城市层面的研究主要是针对城市实体区域，是构成全球碳循环的基本单元；城市群被视为城市发展过程中的高级空间组织，也是综合控制管理城市碳排放的高级单元。
但在中国，既没有城市实体地域概念的科学界定标准、相应的统计标准和相应的统计资料，也没有城市功能地域概念的科学界定标准和相应的统计，相应的城市人口、规模、城市化率及衡量经济发展水平的基本统计数据十分混乱（周一星，2006）。相对而言，行政区的城市是城市化、工业化建设的主体，是国家组织低碳发展、实现减排目标的基本单元。以行政地域的城市为单元进行低碳城市评价，尽管有一定的局限性，但空间范围准确，统计资料易得，管理主体明确，而且除极个别大城市以外，由于中国绝大部分城市正处于快速城市化、工业化进程，以行政区域概念上的城市为单元进行低碳城市及其评价的研究，有利于从动态上把握城市低碳发展的规律。
3.3.3指标体系设立的基本原则
指标体系的建立主要基于以下基本原则：
第一，关联性。本指标体系所选择的每个指标至少能够在一定程度上、一定时期内，近似地反映低碳城市建设的某一方面的某些基本特征，或者说，每个指标只能从某一特定角度反映城市竞争力的程度。
第二，可度量性。所选择的指标必须是可度量的，而且能够实际取得数据。有些指标虽然在理论上可行，但缺乏数据来源，或虽能取得数据，但可信程度较低，这样的指标宁可暂缺，以尽量避免主观判断代替客观度量。数据主要来自各类不同的统计指标，在缺乏统计数据的情况下使用调查数据，个别情况辅之以专家评估。
第三，可比性。从城市发展的实际情况出发，自行选择指标尽可能突出城市转型时期的特点，使指标设置既符合城市间的可代表性和通用性，又要体现城市向低碳发展转型是一个世界性和历史性的动态发展过程，使指标具有相对可比性，从而提高指标体系的使用范围。
第四，导向性。所选择指标既要从城市的现实出发，考虑数据资料的可获得性，又要从城市的发展趋势出发，考虑指标的先进性，力求使每个设置指标都能够反映城市低碳发展的本质特征、时代特点和未来取向。
第五，层次性。由于指标体系是一个多层次多要素的复合体。
因此，指标的设置必须按照其层次的高低和作用的大小不断细分。
3.3.4关键因素与评估指标
城市的低碳发展过程就是城市价值最大化的过程，是一个按照生态文明理念对城市发展资源优化重组、价值链再造的过程。这就需要我们深刻把握生态文明建设“审视的整体性、调控的综合性、物质的循环性、发展的知识性”（姜春云，2008）等特点，在人与自然的对立统一中找到衡量低碳城市建设水平的关键环节和因素。
从经济领域看，经济总量体现城市的产业集聚程度和城市在区域的经济功能，是人民生活质量及城市竞争力的基础，是工业化实现程度的标志，也是城市形态由低级向高级跃升的基础。经济结构是衡量经济发展水平和体现国民经济整体素质的重要标志（Duchin F，1998）。从资源需求的角度看，第二产业所需的能源资源较多，第一产业和第三产业的需求相对较少，产业结构越高级，对能源资源的需求越小；从资源转化效率看，产业技术水平与资源转化效率正相关，与资源消费强度负相关，技术水平越高，产出效率越高，资源消费越少。城市经济的低碳发展还与城市的环境政策有关，环境要求越高，政策力度越大，企业发展低碳技术、运用低碳能源和提高资源效率的动力越大。我们选取人均GDP、第三产业增加值占GDP比重、研发投入占财政收入比重、城镇居民人均可支配收入、单位GDP能耗和低碳产业政策完善度六个指标来衡量城市经济的低碳发展水平。
从社会领域看，作为生态文明时代的城市形态，低碳城市提供的是一种面向未来的价值，在现实中要想得到市民的广泛支持并成为一种社会行动，需要有一定社会发展水平的支撑。当在城市生活的大多数人把追求的目标和关注的重点由基本生存转向发展和价值实现的时候，低碳城市建设就具备了坚实的社会基础。因此，社会进步既是低碳城市追求的目标，也是表征低碳城市建设水平的重要指标。我们选取城市化率、城乡收入比、教育投入占财政支出的比重、万人医师数、信息化指数、低碳宣传教育普及度等指标来衡量低碳城市建设的社会支撑能力。
从资源禀赋看，由于在全球化和区域一体化背景下，要素资源在全球范围内频繁流动，真正对城市社会经济发展和竞争力提升起支撑作用的资源要素是土地。生态文明理念指导下的土地使用模式，是人工环境与自然环境的有机统一，是人口、城市功能及生产要素适度集聚和生态基础设施完善配套的有机统一，是土地对人的价值和对自然的价值最大化的有机统一，是碳源与碳汇的平衡协调。我们选取土地开发强度、人均城市建设用地、建成区绿化覆盖率、人均道路面积、生态文明指数和碳税政策完善度等指标来衡量低碳城市建设的资源承载能力。
从环境建设看，环境保护本质上是一种生活方式，最终体现在消费模式上。一个城市的社会消费模式取决于消费资料的获取能力、提供方式和政策引导。消费资料的获取能力与收入及收入预期有关，收入水平的提高推动消费结构的升级，但享受性消费并不一定意味着浪费型的生活方式。消费资料的提供方式与城市基础设施有关，功能完善的集约性、共享性基础设施有助于节约型消费模式的形成。低碳城市的消费模式是集约、节约、环保、文明的消费模式。政府可以通过规划紧凑型的城市布局、大力发展公共交通及征收奢侈品消费税等政策手段来抑制浪费型消费，降低消费领域的能源需求。
我们选取生活垃圾无害化处理率、人均用水量、工业固体废物综合利用率、万人公共汽车量、单位GDP的碳排放量和公众低碳生活参与度等指标来衡量消费领域的低碳发展水平。
从生活质量看，在物质上解决基本生存问题以后，不同文明时代人们对生活质量内涵的理解和关注的重点有本质的区别。生态文明时代，一个城市在提供满足城市正常运转的设施、环境、技术和服务的时候，既要考虑满足市民日益增长的物质文化生活需要，也要考虑满足自然生态系统完成物质能量循环的需要，在人与自然和谐统一的基础上提高生活质量。我们采用恩格尔系数、人均绿地面积、人均住房面积、空气质量、节能建筑开发比重和幸福指数六项指标来考量低碳城市的生活质量。
3.3.5指标体系和评估办法
由低碳城市关键因素的分析，本研究拟将低碳发展水平评价指标分为两级，其中一级指标有5个，包括：经济支撑、社会进步、资源承载、环境保护、生活质量。每个一级指标包含6个二级指标，这其中又分为5个客观评价指标和1个导向性指标。本研究力求通过这样的研究框架以及一套完整的指标体系设计来分析和评价城市低碳发展水平情况。
（1）权重的确定。权重表示在评价过程中，被评价对象不同侧面的重要程度的定量分配。某一指标的权重是指该指标在整体评价中的相对重要程度。事实上，没有重点的评价就不算是客观的评价。权重值的确定直接影响综合评估的结果，权重值的变动可能引起被评估对象优劣顺序的改变。所以，合理地确定综合评估各主要因素指标的权重，是进行综合评估能否成功的关键问题。
（2）指数的计算。中国低碳城市发展水平评价指标体系最终形成的是一个综合指数。基本思路是根据每个评价指标的上、下限阈值来计算单个指标指数（即无量纲化），指数一般分布在0和1之间，再根据每个指标的权重最终合成综合指数。此种方法测算的指数不仅横向可比，而且纵向可比；不仅可以比较各城市间低碳发展水平相对位次，而且也可以考察每个城市低碳发展水平变化的历史进程。
（3）指标体系的应用。指标体系及其权重确定之后，对这些指标进行无量纲化处理后综合集成的指数就是被评估城市的低碳城市发展水平指数。笔者认为，就目前国内外低碳城市建设发展情况来看，为低碳城市设立一个终极的量化标准，还不具备条件。对城市的低碳发展水平进行评估的主要目的，是为城市制定低碳发展方略提供根据。对全国主要城市的低碳城市发展水平进行综合排名和单项指标排名，有利于各城市找到发展差距和制约城市低碳发展的主要矛盾，找准低碳城市建设的切入点，科学制定低碳城市发展战略。
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