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2015年12月联合国气候变化大会上通过的《巴黎协定》,为2020年后全球应对气候变化行动做出了安排,中国做出的自主贡献承诺及未来的减排效果始终为国际所关注。中国是世界上的第二大经济体,国家经济的快速发展需要充足的能源供应作为保障。然而,中国的能源消费结构中化石能源占据绝对主导地位,二氧化碳的排放正是主要源于化石能源燃烧,这使得中国在应对气候变化方面面临着严峻的挑战。同时,风电、水电等清洁能源短期内难以在各个产业部门普及使用,因此对产业结构进行调整以控制二氧化碳排放的问题也同样值得研究。产业结构与能源结构之间关系密切且复杂,因此本文的研究目的就是发掘中国如何兼顾《巴黎协定》的履约与推进双重结构的协同优化。基于此,本文开展了一系列研究工作:一是基于BP神经网络模型、情景分析与趋势外推法,对2030年中国的碳减排潜力作出预测,亦即对碳排放目标的合理性和实现的可能性作出判断;二是构建中国产业结构与能源结构协同发展指标与模型,并基于主成分与回归分析等实现对双重结构协同发展水平的测度;三是构建减排目标下全国层面双重结构协同优化的GM（1,N）模型并求解;四是从省级层面,采用可行广义最小二乘法（FGLS）对双重结构协同优化问题进行实证分析。基于上述研究,本文主要得出如下结论:在考察中国二氧化碳减排潜力时,按照中期和短期发展趋势情景,2030年中国单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60%-65%的目标能够实现,但要实现非化石能源占比达20%这一目标仍任务艰巨;产业结构与能源消费结构子系统有序度变化具有一定的一致性,双重结构的协同度呈现出波动起伏态势,总体协同度并不高;本研究中提出双重结构协同优化发展方案,兼顾经济增长、能源消费与二氧化碳排放的共同目标,2030年的二氧化碳排放量接近《巴黎协定》目标,减排效果比较理想,经济总量有所减少,结构调整仍有进一步的优化空间;分省份来看,能源消耗量、化石能源消耗与第二产业比重指标在不同地区与二氧化碳排放基本都具有显著的正相关性,双重结构协同度的提高对二氧化碳排放具有抑制作用,而GDP和人口数量增长对二氧化碳排放的影响在地区间存在差异性。最后,提出中国在《巴黎协定》减排目标下产业结构与能源结构协同优化的政策建议。