应对气候变化的成功与否最终取决于新一代能源技术的创新与应用。人为活动导致的温室气体排放主要来自于化石能源的大量消耗，解决气候变化问题的关键在于改变人类获取和使用能源的方式，需要实现低碳或者零碳的能源系统。实现低碳能源系统的技术路径是清晰的，但必须还要在一些关键环节取得进一步的突破，才能发展成为技术和经济上都可行的解决方案。

从历史上看，技术创新不是一个简单的线性过程，从实验可行到商业可行，往往不断反复。很多技术突破有很大的偶然性，这也在很大程度上影响应对气候变化进程推进的步伐。如受控聚变反应技术，它和受控裂变反应的研究都是从20世纪50年代初开始的，但现在核裂变发电早已商业化，而受控热核聚变的和平利用却仍很难预期。另一方面，即使技术上可行，还可能存在经济和社会等其他方面的因素制约技术应用，如碳捕获和埋存，高成本和高风险制约了其进一步的发展应用。相比而言，可再生能源技术目前在各方面都更具应用前景，但大规模的应用还是需要其他配套技术的发展，特别是储能技术。近十年来，储能技术得到了快速的发展，在电网储能方面，除了抽水蓄能是比较成熟而且得到大规模应用的技术外，基于化学能的钠硫电池和液流电池作为大容量储能技术已经开始尝试商业化应用。面向车用的移动储能技术方面，基于化学电池的电动车也已经商业化。未来大规模应用的前景较为乐观。

技术创新的偶然性给政策制定者增加了很大的不确定性，但不应该单纯等待或寄希望于特定技术的突破，现代科技创新依赖的不再是个体的力量，而更多的是来自于集体协作的成果，这个集体往往包含政府、科研机构、大学、企业、金融机构等不同利益相关方，构成一个创新体系的有机整体。一个好的创新体系不但要包括一批有活力和创造力的机构个体，更重要的是在微观上为不同个体之间的协同和互动提供便利，在宏观上能够对创新的方向发挥引导作用。应对气候变化，决策者需要的不仅是在关键低碳技术上的突破和创新，更需要积极主动地去构建一个有利于低碳技术发展的国家创新体系。