《巴黎協定》提出，未來，因氣候變化導致的大氣升溫將不得超過2攝氏度。根據測算，要實現這一目標，到2050年，我國二氧化碳排放總量不能超過35億噸，而要進一步實現溫升不超過1.5度的目標，2050年要實現碳中和。
然而，自2016年以來，我國每年的碳排放量都在100億噸以上。也就是說，未來30年，我國既要保證社會經濟發展，又要實現碳減排三分之二以上。人類未來的能源結構，應該是以可再生能源為主的零碳能源，我國也必然會向低碳和零碳能源發展。
能源結構轉型將極大帶動能源生產、消費和相關技術的革命，這也是人類第三次工業革命的重要內容。我國應抓住這一機遇，通過能源低碳轉型，實現電力系統、交通、建筑和工業領域發展模式的全面革新。
全社會電氣化是能源低碳轉型目標
零碳能源的主要來源為核電、水電、風電、光電和生物質能，能源的直接產出形式由化石能源時代的燃料轉為以電力為主。能源低碳轉型意味著用能側也要實現全面電氣化，這將導致終端用能方式的巨大變化。
其中，推進占全社會能耗總量60%的工業電氣化轉型尤為關鍵。在冶金領域，要大力發展短流程電爐煉鋼，未來還可用氫替代焦炭的煉鋼流程；在化工領域，未來的方向則是電解水制氫、由氫化工替代目前的煤、油、氣化工；在建材方面，則應發展低碳建材新技術，如以電熱+熱回收技術制玻璃陶瓷；而對于以紡織、印染、皮革、食品、造紙、制藥等為主的輕工產業，建議用熱泵和電加熱替代當前的鍋爐。燃料的改變導致工業生產的革命性變化，同時也將帶來產品的升級換代和質量的顯著提升。
預計未來，我國工業生產增加值在目前基礎上翻番的情況下，用電量將由目前的每年3.8萬億千瓦時增加到每年5.5萬億千瓦時，與此同時，化石燃料消耗量將從目前的每年16億噸標煤，降至13億噸。
這一結構變化在交通運輸業將更加可觀。通過大幅度提高客、貨運領域電氣化以及氫能的比例，在未來運輸能力增加50%的前提下，交通運輸業年用電量將從目前的0.2萬億千瓦時提升至3萬億千瓦時，而燃料用量則從目前每年的5億噸標煤降至1.5億噸。
與工業、交通運輸業相比，建筑運行用能電氣化相對容易。未來，建筑運行用電可從每年1.7萬億千瓦時升至3.5萬億千瓦時，對應燃料用量也將從目前的每年4.9億噸標煤，降至1億噸。預計到2050年，我國全社會用電量可達12萬億千瓦時。
能源轉型可跳過油氣時代
以可再生能源為主的低碳能源系統，是我國能源轉型的必然方向，但這并不意味著中國也要照搬西方國家70年前的“煤—油氣—可再生”轉型路線。結合我國實際情況，跳過油氣時代，直接從以燃煤為主的能源結構轉向以可再生能源發電為主的電氣化時代，更適合我國目前的社會和經濟發展狀況。
如在用能末端實行“煤改氣”，不僅在研發和基礎設施建設方面需要非常大的投資，而且這些改造完成后，還得繼續開展“氣改可再生”或者“氣改電”。
但如果將這部分投資和研發力量直接轉至“煤改電”、化石能源電改可再生能源電，就可避免重復建設，加快實現能源結構調整，并帶來相關領域的革命性變化。
由煤炭時代直接向以電為主的低碳時代過渡，首要任務就是要加大可再生能源發電在終端用能中的比例。
與此同時，作為唯一的零碳燃料，生物質能源也應是未來低碳能源結構中的重要角色。我國農業秸稈、林業枝條、畜禽業糞便、城市綠化垃圾、餐廚垃圾等可提供8億噸標煤當量的燃料，如果得以全部利用，可占未來直接燃料的50%，而目前應用率還不到30%。因此，建議將生物質能利用作為建設我國低碳能源的重要內容，提高生物質材料的能源化利用率。
因地制宜打好“組合拳”
建議加快布局風電、光伏，如在西部地區重點發展大規模風電光伏基地，中東部重點發展分布式風電光伏。
我國城鄉建筑有約250億平米的屋頂，以及可有效接收太陽輻射的垂直表面，這對發展光伏來說是寶貴資源。即使僅利用這些表面的50%發展光伏發電，也可安裝15億千瓦，每年發電量將達到2萬億千瓦時。
然而，要有效接納這些風光電力，必須加速改造電網系統，并加快以定價機制為代表的運行管理機制革命，大幅提高儲電蓄能容量和提高靈活電源比例，提高用電負載側的柔性；加速汽車電動化進程，通過智能充電樁使電動汽車的蓄電池參予電網調節，推廣直流+光伏+充電樁一體化的新型建筑配電系統，并適度發展電制氫、可中斷型高耗電工業生產，通過需求側響應的用電模式實現用電負載的柔性化。
圍繞農村的低碳能源轉型，可發揮農村生物質能與風光資源優勢，建設農村分布式新能源系統。如可利用生物質成型燃料、生物質制燃氣等方式使生物質成為高效、清潔、易儲存、宜運輸的優質燃料，除滿足農村生活用能，還可進入能源市場；建設以光伏、風電為主的農村直流微網，同時推廣農用車和農牧業生產、加工裝備的電氣化和直流化，用風光電力滿足農民的生活、生產用能，實現煤改電、油改電，顯著改善農村空氣質量。并在滿足自身用電需求的基礎上，實現多余電量售電上網。
“十四五”期間，可先行發展300—500個不同地區的分布式新能源示范村。
