能源結(jié)構(gòu)清潔化是實(shí)現(xiàn)碳中和的根本途徑，中國將構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源系統(tǒng)，以可再生能源為主體的電力系統(tǒng)。專家預(yù)測，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)中國非化石能源占一次能源的比例需在2035年至少達(dá)到30%以上，2050年達(dá)到70％以上。中國新能源發(fā)展目標(biāo)在過去許多年被不斷突破，2020風(fēng)光新增裝機(jī)之和約為1.2億千瓦（風(fēng)電0.72億千瓦，光電0.48億千瓦）。要滿足既定2030年風(fēng)光裝機(jī)總量超過12億千瓦的要求，未來十年年均增量至少需要超過0.7億千瓦；而為實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，年均風(fēng)光電裝機(jī)新增量需要在上述水平基礎(chǔ)上增加一倍。終端能源需求品中，除可再生能源外，氫能占比將在2030年后快速增加，成為難以電氣化的工業(yè)部門的工藝過程和重型交通工具低碳化的主要途徑；交通部門綠色氫能消費(fèi)占總能源消費(fèi)比例在 2050 年達(dá)到 20%-30%左右，工業(yè)部門氫能消費(fèi)占比達(dá)到15%左右。

能源系統(tǒng)的數(shù)字化、綜合化是低碳轉(zhuǎn)型的技術(shù)基礎(chǔ)。比如，利用數(shù)字化風(fēng)光電廠，可實(shí)現(xiàn)對發(fā)電量的精準(zhǔn)預(yù)測，提高資源利用率和電網(wǎng)靈活性及消納能力；或者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)暨智慧家居、建筑用能設(shè)備負(fù)荷管理等，實(shí)現(xiàn)更好的需求側(cè)管理。能源系統(tǒng)跨部門集成融合，形成多能互補(bǔ)的綜合系統(tǒng)是低碳轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新領(lǐng)域。中國《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出，鼓勵(lì)“光儲充放”（分布式光伏發(fā)電-儲能系統(tǒng)-充放電）多功能綜合一體站建設(shè)，將電動車作為儲能和電網(wǎng)靈活性資源。可再生能源制氫，以及利用新型材料將電能或余熱余冷進(jìn)行轉(zhuǎn)換儲存，也可滿足多種形式的儲能需求。