縱觀人類社會發展的歷史可以看出科學革命特別是技術革命不僅僅是科學研究范式的根本轉變，新技術的發明及其產業化應用可以推動產業結構調整，促進產業革命，造成社會財富的重新分配，甚至技術優勢可以轉化為軍事優勢進而左右國際政治。　

低碳經濟的實質是以低碳技術為核心、低碳產業為支撐、低碳政策制度為保障，通過創新低碳管理模式和發展低碳文化實現社會發展低碳化的經濟發展方式。

低碳發展的歷史和現狀

人類發展低碳經濟的根本目的是促進人與自然的和諧、保障經濟社會的可持續發展。因此，分析低碳發展的技術體系就需要系統梳理低碳經濟的歷史，科學分析低碳經濟的現狀，并在此基礎上對低碳經濟的發展趨勢進行基本的判斷。

1962年，美國海洋生物學家蕾切爾爾卡遜發表了震驚世界的警示性著作《寂靜的春天》，拉開了現代環境運動的的序幕，人們開始關注生態與環境問題；1972年羅馬俱樂部發表的《增長的極限》告誡人類：如果按照傳統的人口、工業、污染、糧食和資源消耗的發展趨勢而不發生改變，則在100年內（從1972年算起）人類賴以生存的地球將達到增長的極限；1992年6月4日聯合國大會通過的《聯合國氣候變化框架公約》（以下簡稱《公約》），是世界上第一個全面控制二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體排放，以應對全球氣候變暖給人類經濟和社會帶來不利影響的公約（盡管《公約》缺少法律上的約束力，但卻規定了可以在后續相關的議定書中設定強制減排的限制，也為國際社會在共同應對氣候變化問題上進行國際合作和磋商提供了基本框架）；1997年，在《公約》框架下形成的《京都議定書》使得碳減排成為了發達國家的法律義務；2003年英國政府率先提出了“低碳經濟”發展戰略，英國成為以發展低碳能源應對氣候變化的引領者和實踐者；2007年12月在印度尼西亞巴厘島舉行的聯合國氣候變化大會通過的《巴厘路線圖》規定，2009年在哥本哈根舉行的《聯合國氣候變化框架公約》第15次締約方會議暨《京都議定書》第5次締約方會議上將誕生一份新的《哥本哈根議定書》，以取代2012年到期的《京都議定書》；2009年的哥本哈根氣候大會盡管沒有形成具有約束力的議定書，但這次氣候大會吹響了全球向“低碳社會”進發的號角；2011年12月，德班世界氣候大會在經歷重重磨難后通過了“德班一攬子決議”，決定實施《京都議定書》第二承諾期并啟動“綠色氣候基金”。

由環境和生態問題上升到可持續發展問題，由全球氣候變化到發展低碳經濟，前后經歷了將近 70年的時間，這是人類對自然界認識不斷深化和人類自身可持續發展不斷探索的結果。從科學和技術發展史的觀點看，人類化解重大發展危機最終需要依靠科學的發展和技術的進步。從技術評估的角度講，以目前人類社會已經擁有的低碳技術共同應對全球氣候變暖，還有相當大的碳減排潛力可以挖掘，而潛力挖掘的障礙主要在于兩方面：一方面，發達國家為了保持在未來國際競爭中的優勢，把依靠歷史碳排放和能源資源消耗形成的資金和技術優勢牢牢控制在自己手里，同時以此為誘餌進一步掠奪發展中國家的能源資源、擠壓發展中國家的發展空間；另一方面，發展中國家由于歷史碳排放和能源消耗相對較少，在資金和技術方面處在劣勢，同時還希望與發達國家爭取公平的發展權。綜合來看，發達國家的強權和霸權與發展中國家力爭公平發展的訴求之間難以協調，僅僅依靠發達國家自主減排和發達國家在資金和技術方面支持發展中國家以達到共同碳減排的目標是行不通的。發展中國家實現碳減排目標只能在現實約束條件下，一方面繼續通過國際談判和磋商，爭取發達國家在資金和技術方面的支持；另一方面依靠技術自主創新，通過技術突破來實現。

我國低碳發展的技術需求與環境約束

2011年3月發布的《國民經濟和社會發展第十二個五年（2011—2015年）規劃綱要》，對我國未來五年內節能減排和低碳發展的目標提出了約束性指標新要求，“非化石能源占一次能源消費比重達到11.4％。單位國內生產總值能源消耗降低16％，單位國內生產總值二氧化碳排放降低17％”。主要污染物排放總量顯著減少，化學需氧量、二氧化硫排放量分別減少8％，氨氮、氮氧化合物排放分別減少10％。

從我國發展低碳經濟的需求來看，發展低碳技術不僅是減緩和適應氣候變化的需要，同時也是保障能源供應安全、建設資源節約和環境友好型社會和建設生態文明的需要，更是中國貫徹落實科學發展觀、實踐可持續發展的必然選擇。

我國仍處于工業化、城鎮化快速推進的發展階段，產業結構比例短期內難以實現大幅調整。統計資料顯示，2007—2011年我國第二產業增加值占 GDP的比例分別為48.5％、48.6％、46.3％、46.8％和　46.8％。有關研究預測，我國工業化進程將持續快速推進到 2020年前后，城鎮化則將持續到2030年前后，發展的慣性決定了今后較長時期內第二產業占GDP的比重不會快速大幅下降。

我國經濟增長對出口依存度相對較高，同時處于國際產業鏈低端。2007—2011年我國經濟增長對出口依存度分別為39％、32％、23％、27％和26％，且出口中多為高能耗、高污染和勞動力密集型產品，這對于產業結構調整和能源結構優化都是較大的障礙。

我國以煤為主的能源結構在近中期內難以改變。統計資料顯示，2007—2011年我國一次能源消費結構中煤炭占比分別為71.1％、70.3％、70.4％、68。％、69.7％。煤炭在我國一次能源消費中的占比長期徘徊在70％左右，高于世界平均水平30多個百分點。有關研究結果表明，天然氣平均終端利用效率比煤炭高30％，石油則高23％。但我國石油產量將長期維持在2億噸左右，天然氣增長幅度較大但在一次能源消費中的占比有限，同時進口油氣受到能源安全保障能力的制約。據測算，到2030年我國煤炭仍將占一次能源消費的一半以上。

我國提高能源效率的社會環境有待進一步改善。我國法律、法規、標準、政策等尚未完全將提高能效置于優先發展的戰略地位，節能減排真正成為轉變經濟發展方式的切入點和著力點尚需時日。一代能源基礎設施的壽命約30—50年左右，我國現有“三高”產能在2020年前難以完全淘汰，提高能效技術的推廣應用存在障礙，能源系統整體技術效率的提高受到一定制約。

低碳技術創新與推廣應用能力嚴重不足。我國低碳技術研發投入低，創新能力弱，先進適用低碳技術開發不足，具有自主知識產權的高效低碳技術和產品少。我國低碳服務體系薄弱，缺乏成果鑒定和認證能力，缺少權威、穩定的低碳信息交流與合作平臺，對低碳技術和產品的知識產權保護不力，也制約了低碳技術的推廣應用。我國企業信用制度不健全，節能效果的第三方認證體系沒有建立，使得合同能源管理公司在推廣低碳技術時存在嚴重障礙。同時，我國許多企業的核心競爭優勢主要表現在市場營銷能力上，重市場擴張輕技術升級，也造成了企業應用低碳技術的積極性不高。

對低碳發展重要性的認識短期內難以明顯提高。在我國經濟發展的實踐中，重GDP增長輕結構優化、重增長數量輕發展質量、重短期績效輕長遠利益、重形象工程輕社會效益的現象依然嚴重，低碳發展被放在工作的次要位置，無法發揮政府在節能中的引導作用。同時，我國部分民眾尚未形成低碳的生活方式，甚至存在片面追求豪華奢侈消費、講排場的現象。