質變還表現在中國能源結構的優化和清潔能源、零碳能源的廣泛開發利用。作為負責任大國，中國已經向全世界莊嚴承諾：力爭於2030年前實現二氧化碳排放達到峰值、2060年前實現碳中和。中共十八大以來，為了實現低碳發展，中國在優化能源結構以及節能減排上付出巨大努力，煤炭在一次能源中的比重逐年下降，“水風光和生物質”等清潔能源比重逐年上升，總裝機規模和年新增裝機規模均在全球獨佔鰲頭，累計總裝機容量占全球的1/3。中國對全球碳減排事業做出的巨大貢獻是有目共睹的。
目前，中國的風電、光電設備生產已形成了完整的產業鏈，技術水平和產能均居世界前列。2019年多晶矽、光伏電池和光伏組件產量分別占全球的67%、70%和71%。光伏產品出口到全球200多個國家和地區，以至歐盟不得不對中國光伏產品徵收“反傾銷稅”。中國的風電整機生產占全球的41%。
如今，中國能源供給已實現了從短缺到總體寬鬆的巨變。一項項油氣勘探開發工作進展順利：大慶油田曾連續27年保持年產原油5000萬噸以 上、涪陵葉岩氣田日產氣量可滿足3500萬戶家庭日常需求。與此同時，諸多重大水電工程相繼上馬：20世紀70年代開始興建的葛洲壩工程、發電能力穩居世界第一的三峽電站、世界在建規模最大的水電站——白鶴灘水電站今年7月首批機組將投產發電。
十三五期間全國電能替代規模超過8000億千瓦時，相當於8個三峽電站的年發電量。例如電氣化鐵路比重的不斷提升，電力機車逐步取代內燃機車，由此大幅度降低了鐵路運輸所消耗的燃油，當然也明顯減少了二氧化碳排放。推動能源綠色生產和消費，對碳排放強度下降起到了重要作用，2019年碳排放強度比2005年下降48.1%。
新中國成立前，中國水輪發電機組主要從國外進口，國產的發電機單機容量都在200千瓦以下。哈電集團於1951年從800千瓦水輪發電機組開始起步，到1960年投產7.25萬千瓦水輪發電機組，再到隨後的30萬千瓦，三峽電站首次採用了70萬千瓦水輪發電機，已全面投產的烏東德電站裝備的85萬千瓦水輪發電機已使中國在該領域處於全球領先地位，而白鶴灘電站首次採用的100萬千瓦水輪發電機則進一步擴大了這一領先優勢，水電裝備自主設計製造實現了歷史性的大跨越。
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