从本质上说，低碳经济是能源技术创新和能源结构调整问题。推动低碳经济实践，将意味着各类能源利用技术的研发和采用，以及可再生能源的开发和利用，这种实践包括两种：一种是调整能源产业结构，即减少传统化石能源的使用比重；二是发展节能产业，节约资源，提高资源和能源利用效率。归根结底，发展低碳经济，其关键就是要发展低碳技术60。
具体来讲，改变能源结构是指降低对化石能源的依赖，提高一次能源使用中太阳能、风能、核能、生物质能、水能等非化石能源的占比，达到减少碳排放的目的。其中，太阳能、风能和核能将是未来发展的重点。此外，水力发电设备、生物燃料的作物养殖与提取，以及各类非化石能源发电站的专业运营和配套服务等，都将在低碳经济中得到非常好的发展机遇。
提高能源使用效率，是指在工业和生活的各个环节中使用节能技术，减少能源使用从而实现碳减排。要认识到智能电网、清洁煤技术、新能源汽车和节能建筑将是未来发展的重点。例如，清洁煤技术，是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术，这对于将在很长一段时期内仍以煤炭为主要能源的国家（包括中国）的低碳经济发展来说是非常有意义的。
低碳技术主要包括三种：以风能、太阳能为代表的零碳技术；通过节能（节能电器、节能建筑、节能交通工具等）来减少温室气体排放的减碳技术；碳俘获与储存技术（CCS），即负碳技术。由于这些低碳技术界限划分不是十分严格，目前常用的分为两大类：一类是可再生及新能源技术，另一类是节能技术。下面简要的介绍这两大类低碳技术。
一、可再生能源和新能源技术
1．太阳能
太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173 000 TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋能和生物质能等都来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等），从根本上说，也是远古以来储存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大。在这里所说的太阳能是指狭义的太阳能，它的利用一般包括三种方式：首先是光热利用，即太阳能集热，其具体利用如太阳能热水器、太阳能锅等；其次是太阳能发电，即光伏发电、光热发电和太阳能电池等；最后是光化学转换，这是一种利用太阳辐射能直接分解水制取氢的光—化学转换方式。
太阳能的优缺点
优点：
（1）普遍。太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。
（2）无害。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点极其宝贵。
（3）巨大。每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
（4）长久。根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的储量足够维持上百亿年，而地球的寿命约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。
缺点：
（1）分散性。到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均来说，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时分太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右，若按全年昼夜平均则只有200W左右；而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1／5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。
（2）不稳定性。由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制，以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决储能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量储存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前储能技术也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。
（3）效率低和成本高。目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有些太阳能利用装置，因为效率偏低、成本较高，总的来说，其经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展主要受到经济性的制约。
太阳能的具体利用方式：
（1）太阳能热利用
太阳能热的基本来源是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。
目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，把太阳能光热利用分为低温利用（小于200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（大于800℃）。目前，低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等；中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电集热装置等；高温利用主要有高温太阳炉等。以下简要介绍几种主要的太阳能热利用方式。
①太阳能光热直接利用。太阳能集热器主要是指太阳能热水器，是太阳能热利用中最常见的一种装置。其基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能供生产和生活利用。太阳能热水器的发展，经历了闷晒式、平板式、玻璃真空管式和热管真空管式四代。第一代：闷晒式，现已基本淘汰。第二代：平板式，因抗冻效果差、热损耗大、易积水垢、热效率低及使用寿命短等问题也已逐渐淘汰。但其制造成本较低，目前在一些工程项目中仍有一定市场。第三代：全玻璃真空管式。集热效率高，保温性能好，可抗直径25毫米冰雹的袭击，适合在气温为-25℃以上地区使用。成本适中。但由于真空玻璃管内长期通水加热，有漏水、结水垢的可能。第四代：热管真空管式。我国采用美国应用于航天飞机、人造卫星上的先进导热科技，将超级导热管与全玻璃真空集热管相结合，研制开发出的新一代热管真空管式太阳能热水器，导热快、热效率高，特别适用于阳光不足或每天日照时间短的地区。真空管不通水，不结垢，抗冻能力强，保温性能好，使用寿命长，是市场上的新宠。太阳能热水器以其经济、节能、环保、安全、方便、供水量大等优点，备受世人瞩目。随着太阳能热水器关键技术的不断突破，太阳能热水器已广泛运用于家庭、宾馆、学校、部队和医院等供淋浴、洗漱及其他需用热水的场所。
②太阳能集热发电。太阳能集热发电，又称太阳能热力发电，是当今世界各国在太阳能利用领域研究的重点之一。太阳能集热发电的原理非常简单，就是利用太阳光集热器收集太阳辐射产生的高温来替代常规锅炉或者驱动斯特林发动机发电。与传统的发电厂相比，太阳能热电厂具有两大优势：整个发电过程清洁，没有任何碳排放；利用的是太阳能，无需任何燃料成本。太阳能集热发电对集热的温度要求较高，所以一般需要采用聚焦型集热器，以提高光能流密度。
目前太阳能热发电系统主要有三种类型：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。槽式系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。塔式系统是利用独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上，以产生很高的温度。碟式系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行发电。对大功率的太阳能热发电系统，常需要较大的占地面积，因此，太阳能热发电适合偏远地区和电力输送困难的地区，尤其适合我国的西部地区。另外，太阳能集热发电还有一大特色，就是其热能储存成本要比电池储存电能的成本低很多。举例来说，一个普通的保温瓶和一台笔记本计算机的电池所存储的能量相当，但电池的成本要高得多。能够将太阳热能储存，就意味着太阳能热电厂可以在太阳落下后继续发电，以克服光伏发电在无太阳时可能中断的弊端。
（2）太阳能光伏发电
太阳能光伏发电，是利用太阳电池半导体材料的光生伏打效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电方式，有独立运行和并网运行两种发电系统。独立运行的光伏发电系统需要蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，可以省去蓄电池，不仅大幅度降低了造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
光伏发电系统主要由太阳能电池组件、控制器和逆变器三大部分组成。其中，太阳能电池组件是整个发电系统的最核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。另外，光控开关、时控开关等都是控制器的常见功能。逆变器的主要功能是将由太阳能直接输出的低压直流电转换成能够使用的交流电。
太阳能电池是光伏发电系统的基本构成，也是其发电之本源。其原理是在太阳光照射下，在一些特定的半导体内会产生自由电荷，这些自由电荷定向移动和积累并产生一定的电动势，可以向外电路提供电流。这种现象被称为光生伏特效应或光伏效应，它是制造太阳能电池的物理基础。太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体器件组成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。用于制造太阳能电池的高纯硅，要经过特殊的提纯处理和制作。太阳能电池只要受到阳光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能，使电流从一个地方流向另一个地方，一般可发出相当于所接收光能的10%~20% 的电。一般来说，光线越强，产生的电能就越多。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射，将尽量多的光能转变为电能，一般在它的上面都蒙有一层可防止光反射的膜，使太阳能板的表面呈紫色。
作为整条太阳能光伏产业链的核心，商用的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟硒电池等。目前正在研究的还有多晶硅薄膜及有机太阳能电池等。但就实际应用而言，还是以单晶硅、多晶硅和非晶硅为代表的薄膜技术为主61。单晶硅技术工艺成熟，实验室转换效率最高为25%，商业化转换效率为15 %~18 %，但成本较高；多晶硅技术成本较低，但转换效率不如单晶硅，实验室转换效率最高为21%，商业化转换效率为13%~16%。而且，晶体硅的生产是能源密集型，使光伏产业依赖于昂贵而稀缺的原材料硅，而正是这种依赖制约了光伏产业的发展。科学家除了在利用硅制造太阳能电池方面取得新突破之外，也在使用非硅物质，例如：用半导体和有机化学化合物替代硅方面取得了一定的突破。
“薄膜光伏”无疑是备受追捧的技术之一，与硅基太阳能电池相比，薄膜太阳能电池用材少、成本低，尽管其转换效率也相对较低，但其安装方便的优势可能开辟出另一片市场。另外，薄膜太阳能电池既可安装在屋顶，也可安装在建筑物的侧墙或窗户上，将来甚至可能印刷或装订在柔软的书脊或衣服上，丰田汽车目前正在试验将薄膜太阳能电池运用在其混合动力车（如普瑞斯）上的技术。欧洲能源协会预测，到2010年，薄膜太阳能电池将占据光伏市场20%的份额。
根据判断，太阳能电池市场将继续由以往的结晶硅型主导全局。不过，对薄膜电池的不断研究，特别是非硅薄膜电池转换效率的研究将改变这一格局。2006年，铜铟硒化镓（CIGS）薄膜太阳能电池的转化效率大约为11%。瑞士洛桑联邦工学院的研究人员在实验室将这一效率提高到了15%。2008年3月，“美国能源部国家可再生能源实验室”打破了“薄膜光伏”的纪录，其研制的CIGS薄膜太阳能电池的转换效率达到19.9%，这使薄膜技术的效能同晶体硅并驾齐驱。如果通过量产使得薄膜类太阳能电池成本再大幅度降低，那么，薄膜型电池也有望与结晶硅型的市场并驾齐驱，实现大规模的市场扩张。
另外，在采用硅材料的薄膜胶片上的成膜技术，制造技术方面也还有改进的余地。要想通过简化制造工序，或者缩短制造时间等多种产品技术及制造技术的提高来稳步占领市场，则必须做出持续不懈的努力。
（3）太阳能制氢
氢属于二次能源，也是一种新能源，干净无毒，对环境无污染，用途十分广泛，它可以作为能源燃烧加热，用氢气为能源的发动机将成倍地提高工作效率。氢与氧燃烧生成水，水可再经过光解产生氢，以取之不尽用之不竭的水为原料，以太阳能为初次能源，从而构成一个对环境无污染的能源利用循环系统。在自然界中，氢和氧结合成水后，必须用热分解或电分解的方法把氢从水中分离出来。利用太阳能制氢是一种高效率的途径，这就等于把分散的太阳能转变成高度集中的干净能源了，其意义十分重大。目前，利用太阳能分解水制氢的方法有太阳能热分解水制氢，太阳能发电电解水制氢，光催化光解水制氢，太阳能生物制氢等。
利用太阳能制氢尚有大量的理论问题和工程技术问题需要解决，例如，利用光解水制氢比太阳能发电制氢更便宜，比生物制氢产生的氢气更多，但其光催化剂必须在水中才能工作，并且它们只对紫外线产生反应，而紫外线在阳光中只占约4%。那些能够吸收阳光辐射的可见光部分的物质，本身有容易在水中分解。世界各国对此项技术都十分重视，已投入不少的人力、财力、物力进行研发，并且取得了多方面的进展。可以预见，在不远的将来，以太阳能制得的氢能，将成为人类普遍使用的一种优质、干净的燃料。
（4）太阳能建筑
