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政府间气候变化专门委员会IPCC的第四次评估报告提供的证据显示，由人类活动引起的全球气候变暖已是不争的事实，而且可以肯定全球变暖将随着CO2排放量的增加而恶化。造成空气中CO2浓度增加最主要的人类活动是消费化石燃料，即石油、天然气及煤碳。化石燃料提供了当今世界上90％的商业能源，而CO2排放量的80％都来自于化石能源消费。所以，对能源与CO2之间的关系进行研究不但有利于低碳经济的发展，更有利于经济-环境-能源系统的稳定发展。
本文主要使用Logistic模型对北京市能源消费以及CO2排放量进行研究。全文共分五章，第一章是绪论，介绍研究背景、国内外研究现状和主要内容。第二章从北京市能源消费的总量、能源消费结构以及与单位GDP能耗比较三个方面分析北京市能源消费现状。第三章根据历年能源消费数据建立北京市能源消费Logistic模型，利用Logistic模型对北京市未来的能源消费量进行预测。第四章利用国际通用的能源消费产生CO2排放量的计算公式，得到1995-2009年北京市能源消费产生CO2排放量的历史数据。然后分别建立北京市能源消费产生CO2排放的Logistic扩展模型和Logistic模型，并利用Logistic扩展模型以及Logistic模型对北京市未来的CO2排放进行预测，通过模型结果进行比较分析。最后对北京市能源消费以及CO2排放提出建议。研究表明，北京市2020年的能源消费的预测量为9105.736万吨标准煤，达到2005年北京能源消费总量的1.691979倍，并且在2011年2020年间能北京市能源消费量增长率将呈现逐年降低趋势。如果每年以6.3％速度对北京市能源消费产生的CO2排放进行控制，北京市未来10年CO2排放量以及排放量的极限将得到有效控制。北京市应继续推行节约能源和调整能源结构的政策，降低新增常规交通工具的能耗，鼓励市民选择公共交通工具出行，减少废弃物的排放，通过垃圾分类回收等方式引导市民向低碳生活方式转变，加大低碳技术研发资金的投入，开发适合北京经济现状的低碳技术。