人类活动产生的二氧化碳等气体使温室效应问题日益严重，建设低碳城市是减少温室气体的主要途径之一。本文以某城市群为研究对象，按照经济、社会、环境可持续发展的原则，构建了城市群区域低碳发展指标体系。按照城市群区域规划将城市群区域分为重点建设的“核心区”及其以外的“缓冲区”，以城市群区域净碳排放量最小为优化目标，结合城市群低碳发展指标体系，构建了基于能源结构减排的城市群确定性低碳优化模型。优化结果表明：城市群区域“十二五”末期碳排放总量为3.8310~7t，较2010年区域碳强度下降了24.26%，能耗强度下降了30.27%，城市群“核心区”碳强度下降了32.55%，能耗强度下降了35.28%，不仅满足国家《“十二五”控制温室气体排放工作方案》中提出2015年的碳强度、能耗强度较2010年分别降低17.00%和16.00%的要求，而且满足该城市群区域规划中提出的碳强度、能耗强度2015年较2010年分别降低18.00%和20.00%的目标。考虑到不同能源碳排放系数等相关参数的不确定性问题，引入区间优化方法对城市群低碳模型进行调整，构建出基于能源结构减排的城市群不确定性低碳优化模型，优化出城市群区域“十二五”末期碳源产生量及碳汇拥有量，优化结果表明：城市群区域2015年净碳排放量为[3.83,4.77]10~7t，与2010年相比，碳强度下降了[24.26,31.23]%，能耗强度下降了[30.27,36.25]%，“核心区”碳强度下降了[32.55,33.80]%，能耗强度下降了[35.28,35.83]%，既满足国家《“十二五”控制温室气体排放工作方案》中提出的碳强度、能耗强度减排要求，又满足该城市群区域规划中提出的碳强度、能耗强度减排要求，为决策者提供了一定的决策空间。为了增强模型的稳定度，在分析城市群确定性、不确定性低碳优化模型的基础上，引入隶属度的概念，建立基于能源结构减排的区间-模糊城市群低碳优化模型。求解模型时以隶属度最大为目标函数，并对原目标函数、约束条件进行调整。优化结果表明：与2010年相比，城市群区域碳强度下降了[20.11,32.73]%，能耗强度下降了[27.63,37.70]%，“核心区”碳强度下降了[27.23,36.68]%，能耗强度下降了[32.55,37.57]%，不但满足国家《“十二五”控制温室气体排放工作方案》中提出的碳强度、能耗强度减排要求，而且满足该城市群区域规划中提出的碳强度、能耗强度减排要求。提高了模型的稳定程度，为城市群低碳发展提供了科学依据。