在全球加速推进“碳中和、碳达峰”的趋势下，实现可持续发展成为企业生存与发展的重要考核标准。对于运营大型工厂及工业园区的企业来说，为迈向能源转型实现双碳目标，需要实现从建设“绿色工厂”到“零碳工厂”的发展路径，发挥行业影响力，同时联动品牌、供应商等多方相关者，聚焦全生命周期降碳。而实现净零排放将需要新的生产工艺、低排放和零排放的电力等，必要时还需利用碳捕获与封存技术。由此可见，工厂的绿色转型已成为应对气候变化的必要之举。
“零碳工厂”，一般是指企业通过节能改造、投资建设减排项目等方式，抵减自身的碳排放数额，使企业碳排放为零。事实上，多数工厂在进行生产制造时不产生大量碳排放，但支撑工厂运转的能源电力、热力，以及产品原材料的获取仍多依赖于传统的化石燃料燃烧，这意味着很多产品在全生命周期内并不环保。
为此，“零碳工厂”的打造，需要在生产端大幅减少甚至完全消除碳排放，不仅包括工厂本身的能源消耗积极转化为清洁电力，还需要诸多数字化技术辅助，使产品的制造生产过程更加高效，从而进一步降低碳排放。如今，更多企业开始建设“零碳工厂”，从生产端减碳，这对拥有庞大工业体系和制造业体量的中国来说尤为重要。
“零碳工厂”的实现手段一般有两种：一种是技术创新，比如通过改进生产工序、提升能效、自建分布式能源等方式来实现减碳；一种是机制创新，比如通过植树造林、直购绿电、购买绿证等方式来抵消二氧化碳的排放。其中，在工厂、工业园区内建设分布式光伏电站成为很多企业首选的碳减排方式。
目前，国内已有多个大型企业的产业园区逐步实现碳中和：
京东“亚洲一号”西安智能产业园是国内首个实现碳中和的物流园区。园区通过光伏发电和储能设施获得持续的可再生电力，实现了仓储屋顶分布式光伏发电系统和储能系统的应用，自主中和部分温室气体排放；针对排放源，通过完善节能管理制度和优化分拣、运输流程，分布式空调精准满足局部供暖需求，以及引入新能源特种设备和充电终端等，实现园区的能效优化；在此基础上剩余排放量在北京绿色交易所的支持和指导下，通过购买国家核证自愿减排量CCER进行抵消，实现碳中和。
世界上首条短流程“零碳工厂”钢铁生产示范产线在新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县诞生，该产线将通过使用光伏绿电和林业碳汇，实现产线的碳排放为零。
全球规模最大的太阳能电解水制氢项目落地宁夏毛乌素沙地西缘，通过“风光互补”发“绿电”制取绿氢、绿氧，直供化工生产装置，从而实现节能减污降碳。
在汽车行业，已有多家企业宣布打造出“零碳工厂”，如：华晨宝马沈阳工厂已实现100%可再生能源电力供电生产；博世宣布成为全球首家实现生产运营碳中和的大型工业企业，在博世400多个生产基地以及业务所在地，实现了内部运营上的碳中和；松下能源（无锡）有限公司通过工艺与工序创新、引进先进的节能技术、采用LED照明等手段，完全抵消了4.4万吨左右的CO₂排放，成为松下在中国的首家零CO₂工厂。
研究表示，光伏等可再生能源系统具有帮助全球各地能源部门完成减排目标的最大潜力。从目前情况来看，可再生能源仍然是到2030年降低发电成本的最佳选择，但需要与储能系统、智能电网、需求侧管理，以及绿色能源及其衍生物进行更多的耦合，以发挥其降低能源部门碳排放的潜力。
此外，实现“零碳工厂”还需要数字化技术助力。在数字化技术的帮助下，清洁能源发电、工厂运维管理、绿色循环经济这些海量信息才能被搜集起来，达到可视化、易处理的效果，让工厂管理者从信息和数据中改善管理能力，提高能效水平，实现提质增效、节能减排，最终打造出真正的“零碳工厂”。
如何实现工厂绿色低碳转型已成为工业制造领域重要发展之一。在《“十四五”工业绿色发展规划》中也明确指出，工业领域是实现碳达峰、碳中和目标的关键。清洁能源作为“降能”利器，在优化能源结构、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。随着不断地创新转型，制造业工厂将会走向低碳之路，摘掉“高耗能、高排放”的帽子。从我国目前情况来看，大量工业园区、工厂仍处于“绿色工厂”转型阶段，仅有少量龙头企业开始试水“零碳工厂”，要实现大规模普及推广还需要更多的时间以及更多企业的加入。