中国正处于工业化、城市化进程的加快阶段，能源对其越来越重要。但是能源的消耗造成二氧化碳的排放急剧上升，使得我国在国际社会承受着越来越大的减排压力。如何寻找一条既能减少二氧化碳排放，又能促进我国经济可持续发展的道路成为很多学者难点和热点。同时我国各区域在资源禀赋、经济水平等方面差异很大，使得研究区域间的二氧化碳排放的转移也显得非常重要。另外，中部区域的经济大省湖北省的特征是“缺煤、少油、乏气”且以重工业为主，而节能减排对湖北省来说显得非常重要。湖北省作为首批启动碳排放交易试点的七省之一，配额的分配成为该项目成功的关键，确定分部门二氧化碳排放量又是配额计算的前提条件。因此准确预测湖北省分部门能源需求和二氧化碳排放量是建立碳排放交易体系的首要环节。首先研究了基于2007年中国区域间投入产出表建立区域间二氧化碳排放模型，计算八大经济区域能源消耗和二氧化碳排放量以及区域间的二氧化碳排放量。由此，可以得到以下结论：中部地区的能源消费量且二氧化碳排放量最大，但是该区域的净转出量不是最多。区域的净转出量最多是东部沿海区域,这主要由经济发展程度决定。其次，利用2007年湖北省投入产出表外推，结合投入产出模型、能源消费模型和二氧化碳排放量模型，本文预测了三种经济增长速度下三种不同低碳发展情景模式下的2013-2020年湖北省分部门八种能源品种的能源消耗和二氧化碳排放量；为了便于确定各部门的碳排放配额，把二氧化碳排放量分解为一次能源相关、二次能源相关、直接排放和间接排放。由此，可以得到以下结论：从2013-2020年二氧化碳排放量逐年增加但单位GDP的二氧化碳排放量逐渐减少；二氧化碳排放量最多的五个部门分别是石油加工、炼焦及核燃料加工业，化学工业，非金属矿物制品业，金属冶炼及压延加工业和电力、热力的生产和供应业。