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能源清洁化主要是指化石能源的清洁化开发与高效利用，涉及煤炭、油气以及核能资源的生产、加工和消费全过程。在能源的开发过程中，要注意环境保护和生态恢复，煤炭等矿山的开发会造成地表、地下的破坏，绿色清洁地开发能源资源就要求从源头上减少能源造成的污染问题。能源加工的过程中会消耗大量的水、占用大量的空间、排放大量的废弃物，造成对土地、水和大气的污染。在消费环节，能源在居民生活、工业交通等环境的使用也会产生二氧化碳、二氧化硫等污染。所以，能源的清洁化开发与利用是能源产业链的共同要求。
我国能源消费中煤炭等化石能源占比较高，2020年，我国煤炭、石油、天然气的使用比例达到84.1%，其中煤炭占比56.8%、石油占比18.9%、天然气占比8.4%。我国能源消耗总量大，碳减排的压力之下，能源的环境污染问题以及能源安全问题更加突出，结构比例的调整要结合资源禀赋和社会经济发展目标综合考量。目前，我国煤炭资源基本能够自给自足，但煤炭的低水平开发和利用造成的环境污染问题较为严重，尤其是在“碳达峰”和“碳中和”的压力下，煤炭开发和利用面临的问题尤其严峻。油气资源的进口依赖度较高，其中石油的进口比例达70%，天然气的进口比例达40%，新能源的发展虽然迅速，但在我国能源消耗中的比重不足20%，成本和新能源并网问题依然突出。传统化石能源的污染主要是由于低水平的开发与利用，而非化石能源就等于污染，清洁化开发与利用化石能源和环保减排是可以统一的。此外，大量的传统能源基建投资形成了巨大的沉没成本，在一定程度上阻碍着新能源的应用和推广。因此，构建以新能源为主的现代能源体系需要长时间的持续投入，面临着技术、资本等不确定性因素。综上所述，在短期内，我们很难放弃煤炭等化石能源，迅速地转变成以新能源为主的能源消耗结构。因此，能源的清洁开发与利用对我国的能源革命进程，乃至经济的稳定发展具有重要意义。