随着我国城市化和工业化的推进,能源消费急剧增长,能源供需之间的失衡越来越明显,能源已经成为制约我国经济增长和城市化发展的重要因素,大量的能源消费产生大量的碳排放,对气候环境造成消极影响。如何理解城市化与能源消费和碳排放的关系,关系到将我国城市化、能源安全和环境保护协调发展,这是本文的主要研究目的。城市化影响经济增长、产业结构和居民消费,进而影响能源消费和碳排放。城市化通过影响投资、人力资本和技术进步等经济增长的因素,进而影响能源消费和碳排放。第二、三产业能耗的不断增长是我国能源消费和碳排放增长的主要原因。城市化导致产业结构的演变升级,最终影响了能源消费和碳排放。城市化进程改变了城镇居民消费模式,导致城镇居民消费尤其是耐用品消费的增长,进而导致能源消费和碳排放的增长。本文构建了能源的总供给需求模型。能源消耗是城市化的经济成本,碳排放是城市化的环境成本。需求曲线和不同阶段的能源总供给曲线决定了不同的能源价格,能源消费总量的过快增长导致能源价格的升高,从而影响城市化的发育和发展。碳排放是城市化进程中能源利用产生的负外部性。相对于考虑了碳排放外部性,没有考虑外部性的城市化进程最终发生过度城市化现象,城市化带来负的净收益,是不经济的城市化。为了消除碳排放的外部性而提高能源价格、征收能源税和碳税,增加了城市化的成本,尽管减少能源消费和碳排放会降低环境成本,从而一定程度上抵消城市化成本的提高,但是短期内效果缓慢和有限,长期或有较大效果。总之,提高能源价格、征收能源税和碳税影响了城市化的发育和发展的路径。城镇碳排放量是我国碳排放的主体,城镇碳排放存在区域差异。本文以STIRPAT模型和省市面板数据进行分析,结果显示,城镇居民人均可支配收入对碳排放影响最大,城市化水平和能源强度次之,人口总量对碳排放影响很小；城镇居民人均可支配收入和城市化水平不断提高是我国城镇碳排放快速增长的主要原因,近年来能源强度降低减少了碳排放；城市化对碳排放的影响存在异质性,碳排放总量、人均碳排放和碳强度不同区域,城市化对碳排放的影响不同；这种异质性的主要原因是,城市化对碳排放的影响受城镇居民人均可支配收入、城市化水平、第二产业占GDP比重和能源效率等因素制约。本文从工业城镇建筑和交通三个部门角度分析城镇能源消费和碳排放变化的原因。工业能耗是城镇能耗的主要部分,工业能耗的增长是我国能耗增长的主要原因,城镇筑和交通能耗的增加是城镇能耗总量增加的重要原因。计量结果表明,工业的发展对城镇能耗和碳排放贡献最大,建筑和交通对城镇能耗和碳排放也有显著影响。湖北省城镇建筑能耗的增长,一方面是城镇居民建筑能耗对稳定增长,更主要的是公共建筑能耗的快速增长。遏制公共建筑能耗的快速增长是湖北省建筑节能减排的重点。要协调城市化与能源消费和碳排放的关系,必须走城市化低碳发展道路,建设低碳城市。