由碳排放引起的全球气候变化问题严重威胁了人类的生存环境,随之低碳经济开始被提出并得到了各国的认同;我国的一次能源消费结构极其不合理,致使我国成为世界碳排放大国,优化调整我国的能耗结构迫在眉睫。在上述背景下研究我国一次能源消费结构的优化问题,不仅可以为我国能源发展规划的制定和减排目标的实现提供指导,也可以为我国低碳经济的开展指明方向。本文首先系统梳理了关于能源消费结构和低碳经济的研究成果;然后对我国一次能源消费结构的现状进行了分析,并甄选出影响我国一次能源消费结构的主要驱动因素,通过计算各因素与能耗结构的灰色关联度,识别了其关键的影响因素;接着本文构建了我国一次能源消费结构的Markov链预测模型,通过设置两种情景,对我国2015—2030年的能源消费结构进行了预测;然后本文结合情景分析与改进的IPAT模型,构建了我国一次能源消费情景的预测模型,并对我国2015—2030年的消费情况进行了预测;在上述分析的基础之上,本文以碳强度最小化为目标函数,把碳排放量引入约束条件,构建了我国一次能源消费结构的目标规划优化模型,并对我国2015—2030年的一次能源消费结构进行了实证分析;最后,基于本文的分析结果,提出了优化我国一次能源消费结构的对策。