锚定“碳达峰”“碳中和”目标，立足以煤为主的资源禀赋，中国大唐坚定传统能源升级转型大方向，统筹打好煤电提质增效攻坚战，优先发展大容量、高参数、低能耗、低排放的节能环保型机组及能源综合效率高的热电联产机组，积极淘汰落后产能，扎实推动煤电机组“三改联动”，有序推进煤电朝着清洁高效、节能环保、灵活创新型方向进一步发展。建成了一批以内蒙古托克托电厂、山东东营电厂、广东雷州电厂、新余二期等为代表的清洁高效先进煤电项目。建设中的大唐山东郓城630℃超超临界二次再热国家电力示范项目是我国“压力最高、温度最高、效率最高、煤耗最低”的单轴百万千瓦火电机组。

中国大唐自组建以来，就将水电作为实现可持续发展重要抓手，积极布局水电板块，加快重大水电工程建设，装机规模得到了长足的发展。建成了龙滩、亭子口、彭水、长河坝、观音岩等一批集发电、防洪、航运和水环境改善等综合效益的大型水电工程。在建的西藏扎拉水电工程具有“高水头、深竖井、多断裂带”等技术特点和难点，是我国首台“大容量、冲击式”水轮发电机组的依托工程，对进一步提高我国水电开发能力及工业装备制造水平具有重要意义。目前，中国大唐在役、在建和储备水电项目己遍布国内广西、云南、西藏、四川、重庆、陕西等 16 个省区市及境外的缅甸、柬埔寨、老挝等国家。

2005年8月12日，中国大唐第一座风机在内蒙古塞罕坝迎风舞动，实现了风电项目“零”的突破。在随后的发展中，中国大唐积极践行“绿水青山就是金山银山”发展理念，抢抓新能源发展机遇，建成了国内首座百万千瓦级风电基地、首家“电网友好型”风场——大唐赤峰塞罕坝风电场，开创了我国新能源基地化集约化发展的先河。建成我国北方最大风光储一体化项目——大唐吉林向阳一体化项目。建成国内规模最大的高原山地百万千瓦风电基地——大唐云南锦屏西风电场。建成世界最高海拔风电项目——大唐八宿100兆瓦风电项目，每年可新增清洁电量2.23亿千瓦时以上，相当于可节约标准煤超7万吨。中国大唐首个海上风电项目——江苏滨海海上风电。

中国大唐深入践行“双碳”目标，在能源绿色低碳转型方面持续发力，坚持集散并举、多点开花，致力于打造百万千瓦级新能源基地集群和中东南部分布式集约化开发带，形成全系统“一盘棋”推动绿色低碳转型的发展格局。在发展光伏产业的过程中，中国大唐在荒置千年的海岸滩涂建成国内首个海岸滩涂光伏项目——长大涂光伏电站；以“重金属污染区、石漠化区、采矿塌陷区”为载体，运用“光伏开发 +生态治理+储能”模式，建设大唐华银娄底100万千瓦光伏项目，同时积极探索农光互补、渔光互补、沙戈荒等发电新模式，推动土地集约利用和生态环境治理。

以天然气为燃料的燃机发电和燃机热电联产，与燃煤机组相比在节能减排方面有着巨大价值。中国大唐坚持准确把握能源电力发展和产业转型升级新趋势，着力优化能源结构，加大清洁能源天然气的利用，积极发挥燃机发电效率高、启停灵活、可靠性高等优势，不断提升清洁发电和清洁供热能力，持续推动能源电力低碳绿色创新发展。

中国大唐在组建之初即提出推进核电建设的发展思路,积极开展核电参股及厂址开发、保护、培育等方面工作，多个厂址进入国家核电中长期发展规划，为集团公司开展后续核电建设储备了资源，也为我国核电产业快速发展做出了贡献。2013年4月和2014年1月，中国大唐大比例参股的宁德核电站一期1、2号机组先后建成投产，实现了集团公司在役核电权益容量“零”的突破。2022年以来，中国大唐以开发储备沿海厂址资源为抓手，积极获取优质权益容量，宁德核电二期项目、庄河核电项目获得核准。