推動碳減排乃至碳中和，實現經濟社會可持續發展，成為各國應對全球氣候變化的共同選擇。
碳達峰、碳中和本質上是依靠技術進步和創新，更多地利用太陽能、風能等可再生能源，支撐人民群眾福利水平的不斷提升，支撐經濟社會的可持續發展；碳達峰、碳中和是能源生產、消費和技術革命，而不是讓群眾回到“面朝黃土背朝天”的農耕社會。
碳達峰、碳中和將引發以去碳化為標志的科技革命，從而為全球科學家和社會各界提供廣闊的創新平臺和合作空間，催生基礎研究領域一系列新理論新方法新手段，孕育一系列重大顛覆性技術創新，帶來新產業、新交通、新建筑、新能源乃至新的發展方式和消費模式。
縱觀世界歷史，每次能源革命都是由技術革命引發的，由發明某種動力機械帶動對能源資源的開發利用甚至引發工業革命。蒸汽機的出現引發以煤炭大規模開發為特征的第一次能源革命；內燃機的誕生促發以石油開發利用為代表的第二次能源革命。而今，可再生能源開發利用將成為第三次工業革命的動力，不僅要替代煤炭、油氣等化石能源，電、氫及其載體(如氨)可能成為新的能源組成，構成全新的能源體系。
無論是能源生產端低碳化，還是能源消費端提效，都離不開技術進步以及創新的支撐。碳達峰碳中和將成為世界各國技術進步和創新的“競技場”。實現“雙碳”目標，既要材料、制造工藝和能源等方面的技術更新迭代，也要工業、農業、交通、建筑等領域的挖潛提效，提高能源利用效率。
在我國的能源生產和消費活動中，化石能源占據著極為重要的地位。現階段，我國用得最多的能源是煤炭、石油、天然氣、可再生能源與核能等化石能源。2020年，我國能源活動中，化石能源活動占56.8%，排放的碳占比很大。
因此，為了減少化石能源碳排放，我國對相關技術進行了大量研發、創新和應用。例如，鋼鐵、水泥、化工等高能耗高排放大戶中，碳排放量主要與生產技術工藝相關。實現工藝流程低碳再造是碳減排的關鍵和核心技術。我國為了推動化石能源向高值、高效和清潔轉化發展，在碳基分子轉變為化學品和新材料等方面進行了關鍵技術攻關。
科技部依托重點研究計劃，在煤炭清潔高效利用和節能技術、可再生能源與氫能技術、儲能與智能電網技術等方面部署了一系列研究，未來還將啟動“碳中和關鍵技術研究與示范”重點專項。
中國科學院完成了“應對氣候變化的碳收支認證及相關問題”“低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示范”等項目，啟動了“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”戰略性先導科技專項，以能源技術革命推進能源革命。
放眼未來，碳達峰、碳中和是一場新技術、新產業、新市場的賽跑。在這場系統性變革中，中國將與發達國家同場競技。在“雙碳”目標下，我國經濟社會系統性變革必將孕育全新的科學技術與工程；能源生產、消費、結構等將出現革命性的變化。
我國以化石能源為主體的能源體系將轉變為以可再生能源為主體、多能互補、高效利用、智能化管理的低碳能源體系，并帶動我國能源相關制造業的轉型升級和綠色低碳發展。
太陽能、風能、水能、生物質能等可再生能源的利用過程不排放二氧化碳，對環境和氣候相對友好。近年來，我國積極布局和大力發展可再生能源產業，有關數據顯示，“十三五”期間我國水電、風電、光伏、在建核電裝機規模等多項指標保持世界第一。但與化石能源相比，可再生能源有能量密度低、時空分布不均、發電間歇性、成本較高（初期尤其如此）等缺點，一定程度上限制了其規模化應用。
因此，根據中央財經委員會第九次會議的精神，能源領域的綠色低碳發展有幾項重點工作：
- 首先，要打通能源之間的聯系，促進多能互補、溫度對口、梯級利用；
- 其次，發展大規模儲能技術，以有效解決電網運行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等問題；
- 第三，研發能源轉化新途徑，減少傳統能源利用中的二氧化碳排放，或將二氧化碳轉化為高碳材料；
- 第四，氫能技術、先進安全核能技 術 、 二 氧 化 碳 捕 集 利 用 與 封 存（CCUS）技術等要協同共進，突破儲能、智能電網等關鍵技術，構建清潔低碳安全高效經濟的能源體系。
工業領域，要發展原料、燃料替代和工藝革新技術，推動鋼鐵、水泥、有色、化石等高碳產業生產工藝流程零碳再造。交通領域，要加快發展新能源汽車技術，形成綠色低碳交通運輸體系。建筑領域，要推進建筑-光伏一體化進程；采用分布式蓄電方式實現充電樁與新能源汽車智能連接；進行直流配電，并實 現建筑柔性用電，發展形成“光儲直柔”智能系統。
要發展碳匯、碳捕集利用與封存等技術，以及非二氧化碳溫室氣體減排技術，另辟蹊徑，走出一條符合中國國情的碳中和之路。
我國應加快部署低碳領域的國際前沿技術研究，提升我國在低碳環保領域的技術優勢和儲備，應當加強技術集成耦合創新，注重顛覆性技術創新和推廣應用。
2020年10月，由中國科學院大連化學物理研究所主導研發的“千噸級液態太陽燃料合成示范項目”成功運行，中國科學院院士李燦總結道，“液態太陽燃料合成提供了一條減排二氧化碳，以及可再生能源到綠色液體燃料生產的全新途徑。”這是實現我國“雙碳”目標的有益探索。
未來什么技術路線將成為“主角”，技術經濟性和規模化應用是關鍵因素，因而需要更好地發揮市場配置資源的決定性作用。
碳達峰、碳中和是一項極為復雜的系統工程，事關中華民族永續發展和人類命運共同體建設。電力和能源過程低碳化是實現“雙碳”目標的關鍵，既要從可再生能源、核能、資源循環利用、智能交通、綠色建筑等方面提前做好技術儲備，也要從政策機制上給予保障，要利用政策、法律、經濟、行政、宣傳等手段為“雙碳”目標的實現營造良好環境，依靠理論創新、技術創新、制度創新、文化創新等途徑，推動中國實現在“雙碳”領域“領跑”，推進全球氣候治理邁上新臺階。
