质变还表现在中国能源结构的优化和清洁能源、零碳能源的广泛开发利用。作为负责任大国，中国已经向全世界庄严承诺：力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。中共十八大以来，为了实现低碳发展，中国在优化能源结构以及节能减排上付出巨大努力，煤炭在一次能源中的比重逐年下降，“水风光和生物质”等清洁能源比重逐年上升，总装机规模和年新增装机规模均在全球独占鳌头，累计总装机容量占全球的1/3。中国对全球碳减排事业做出的巨大贡献是有目共睹的。
目前，中国的风电、光电设备生产已形成了完整的产业链，技术水平和产能均居世界前列。2019年多晶硅、光伏电池和光伏组件产量分别占全球的67%、70%和71%。光伏产品出口到全球200多个国家和地区，以至欧盟不得不对中国光伏产品征收“反倾销税”。中国的风电整机生产占全球的41%。
如今，中国能源供给已实现了从短缺到总体宽松的巨变。一项项油气勘探开发工作进展顺利：大庆油田曾连续27年保持年产原油5000万吨以 上、涪陵叶岩气田日产气量可满足3500万户家庭日常需求。与此同时，诸多重大水电工程相继上马：20世纪70年代开始兴建的葛洲坝工程、发电能力稳居世界第一的三峡电站、世界在建规模最大的水电站——白鹤滩水电站今年7月首批机组将投产发电。
十三五期间全国电能替代规模超过8000亿千瓦时，相当于8个三峡电站的年发电量。例如电气化铁路比重的不断提升，电力机车逐步取代内燃机车，由此大幅度降低了铁路运输所消耗的燃油，当然也明显减少了二氧化碳排放。推动能源绿色生产和消费，对碳排放强度下降起到了重要作用，2019年碳排放强度比2005年下降48.1%。
新中国成立前，中国水轮发电机组主要从国外进口，国产的发电机单机容量都在200千瓦以下。哈电集团于1951年从800千瓦水轮发电机组开始起步，到1960年投产7.25万千瓦水轮发电机组，再到随后的30万千瓦，三峡电站首次采用了70万千瓦水轮发电机，已全面投产的乌东德电站装备的85万千瓦水轮发电机已使中国在该领域处于全球领先地位，而白鹤滩电站首次采用的100万千瓦水轮发电机则进一步扩大了这一领先优势，水电装备自主设计制造实现了历史性的大跨越。
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