在新型城镇化进程不断推进的背景下,研究城镇化对碳排放的影响及作用渠道具有较强的现实意义。本研究依托Black、Henderson城市化模型和Stokey污染模型,在最优化框架下推导城镇化、人力资本积累、清洁生产和碳排放之间的作用机制。理论分析表明,人力资本积累和清洁生产都是城镇化影响碳排放的作用渠道,城镇化可以通过对人力资本积累和清洁生产等渠道来抑制地区碳排放。基于2000-2012年的中国省际面板数据,构建常住人口城镇化率、户籍人口城镇化率和半城镇化率三个城镇化指标,使用固定效应模型、考虑异方差和序列相关因素的固定效应模型和动态面板数据模型三种估计方法,实证分析城镇化通过人力资本积累和清洁生产对我国碳排放的影响机制。研究结果表明:首先,样本期间内,中国的城镇化进程对碳排放存在正向影响,但是城镇化会通过人力资本积累和清洁生产技术推广来抑制这种不利影响;其次,在控制其他变量的情况下,人力资本积累有利于我国碳减排进程,人力资本积累渠道会弱化城镇化对碳排放的正向作用,也即人力资本积累会降低城镇化对碳排放的边际影响;最后,在控制其他变量的情况下,清洁生产也有利于我国碳减排进程,清洁生产渠道也会弱化城镇化对碳排放的正向作用,和人力资本积累渠道相比,清洁生产渠道对城镇化和碳排放之间关系的边际影响显著性降低。因此,在我国新型城镇化背景下如何强化城镇化对人力资本积累和清洁生产技术推广的作用是避免城镇化进程中出现"高碳锁定"的关键路径。