未來二三十年，將是能源生產消費方式和能源結構調整變革的關鍵時期。人們將致力構建綠色低碳、高效智能、多樣共享的可持續能源體系。風、光、生物質、地熱、海洋等可再生能源將快速增長，至2035年形成天然氣、石油、煤炭、核能、可再生能源為5大支柱的新格局。

到21世紀中葉，可再生能源將超越化石能源+核能，成為一次能源的主體，化石能源開發利用將更趨高效低碳。由于傳統油氣資源日趨緊缺，人們注重非常規油氣資源開發、煤的清潔利用，發展以安全可靠、高效低碳、包容協調、負荷適應、優質服務為目標的智能電網。根據BP2014年報告預測，到2035年，全球能源消費將比2013年增加41％，年均增長1.5％，其中95％將來自新興經濟體，增速略低于前25 年的速度，能源強度下降的主要原因是技術與管理創新、能效持續提高，中國產業結構調整、發展方式轉變取得成效。

展望未來，在全球競爭中能效將繼續提高，能源供給增量中可再生能源、非常規天然氣將占主要部份，至2035年可再生能源（除水電外）在一次能源消費結構中將超越核能和水能。歐洲可再生能源占發電比例將超30％繼續領跑全球，中國將繼續保持可再生能源裝機總量和增長最快的國家。

據BP預測，因頁巖氣革命，美國將實現能源自給，而中國、歐洲等將突破資源地質和技術困難，實現非常規天然氣增長。受日本福島核災難影響，德國、瑞士、意大利等歐洲國家將先后棄核，日本對重啟核能爭論而不定，OECD國家核能將維持總量大體持平，新興經濟體國家將成為核能發展主體。由于汽車保有量以每年千萬輛計速度增長及石化工業持續增長，中國、印度油氣進口依存度將繼續上升。全球CO2排放將增長29％，多數將來自新興經濟體，中國將繼續保持全球最大排放國，隨著能源強度下降及天然氣、可再生能源在一次能源消費中比例上升，碳排放增長將有所放緩。

盡管世界各能源組織對未來能源增長和結構調整的預測數據各有不同，但大趨勢一致：能源消費增長主要來自新興經濟體，供給增長主要來自風能、太陽能等可再生能源和頁巖氣等非常規天然氣，煤炭在一次能源中的比重將顯著下降。2050年清潔、可再生能源所占的比重將達到 65％，至21世紀末將達至80％以上，其中風能、太陽能占比將可能分別達到45％、75％。頁巖氣、天然氣水合物等非常規能源將繼續高效開發利用，但油、氣燃料在一次能源中的地位將逐步被可再生能源轉化而來的氫能代替，21世紀中葉人類將迎來“清潔、可再生能源時代”。各國也將真正進入能源自主自立的新時代。

在中國，黨的十八大確立了2020年在轉變經濟發展方式取得重大進展，在發展平衡性、協調性、可持續性明顯增強的基礎上，實現國內生產總值和城鄉居民人均收入比2010年翻一番，全面建成小康社會，到21世紀中葉新中國成立100周年時，基本實現現代化的目標。強調要推動能源生產和消費革命，控制能源消費總量，加強節能降耗，支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展，確保國家能源安全。要以解決損害群眾健康突出環境問題為重點，強化水、大氣、土壤等污染防治。堅持共同但有區別的責任原則、公平原則、各自能力原則，同國際社會一道積極應對全球氣候變化。要更加自覺地珍愛自然，更加積極地保護生態，努力走向社會主義生態文明新時代。

能源不僅是保障中國經濟安全和持續繁榮、社會文明進步的重要基礎，能源結構和生產消費水平也直接關系到人民生活品質和生態環境保護修復。從總體來看，中國能源發展存在需求巨大、增長快速、結構失衡、效率偏低、污染嚴重等矛盾，是中國經濟社會持續健康發展的制約因素。我們必須清醒地認識這些問題和挑戰，必須抓住世界新科技革命和能源結構調整的機遇，轉變觀念，求真務實，開拓創新，自主自立，走出一條符合國情的綠色低碳、智能安全的可持續發展能源之路。也是保障國家能源安全的必然要求。在堅持節能增效放在首位的同時，大力發展可再生能源是必然選擇，使之到2020年占一次能源消費的比重達到15％，2035年達至30％。今后10~15年中國仍將是可再生能源發電總量增幅最大的國家，增長量可能超過歐盟、美國和日本增量之和。

一是創新發展太陽能。按照《可再生能源發展“十二五” 規劃》提出的目標，未來5年內中國太陽能屋頂電站裝機規模將達現有規模的10倍。中國光伏產業技術水平進一步提升，產品成本將持續下降，國際競爭力不斷增強，核心技術不斷取得突破，生產工藝持續優化，過去10年轉化效率以年均 0.5％的速度遞增，規模生產穩定性逐步提高。目前，中國單晶和多晶硅電池產業化轉化效率已分別達到18.5％和 17.3％，一線光伏企業已分別達到20％、18％以上。薄膜電池（硅基、CIGS、CdTe、GaAs等）的轉換效率達到6%~8%，有望以年均1%~1.5%的速率提升，5年內有望達16%~18%，其功率衰退問題已得到解決。薄膜電池重量輕、材料消耗少，弱光轉化率高，在陰天也能發電，而受到重視。多結化合物太陽能電池（GaInP/GaAs/Ge）光電轉換效率可達41％，理論極限可達至70％，聚光光熱轉換效率可達至80％。2013年中國新增光伏裝機達12GW，同比增長232％，接近歐盟新增光伏裝機總量。

至2013年底，中國累計光伏裝機已達19GW。2014年中國計劃安裝量為14GW（地面光伏電站6GW、分布式光伏電站8GW），到2020年光伏裝機容量將達到30GW，占發電裝機總量比達1.83％。2030年將達100~200GW，將占比4.3%~ 8.6％。www.solarzoom.com發布的數據表明，2009—2012年，中國一線晶硅光伏企業組件制造成本下降了50％以上，降至 0.59美元/W，今后3年將致力于再下降30％至42美分/W。

2013年中國太陽能熱水器保有量為31000萬m2，同比增長20.3％，占全球64％，而排名后9位的國家總和也不過 23％。太陽能熱水器為提高人民生活質量，替代煤電消費、節能減排做出了貢獻。隨著中高溫太陽能熱水器的開發以及太陽能與建筑一體化技術日益完善，太陽能熱水器不再局限于提供熱水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工業應用拓展，市場潛力巨大。2008年起全球光熱發電快速發展，以年均 49.7％速率增長，至2013年底全球累計裝機容量4663MW，中國累計裝機容量21MW。人們已開始致力研發光伏、光熱融合組件，不但能使太陽能轉換利用總效率達至80％以上，而且能更好地滿足用戶對電、熱（冷）能利用的綜合需求，在分布式太陽能應用領域發展潛力巨大。

二是大力發展風能。風力發電是當前成本相對最低、技術相對成熟且最具規模化發展潛力的可再生能源。尤其是在當前治理霧霾和減排溫室氣體的嚴峻形勢下，中國能源結構調整需要提速，風能等可再生能源的發展目標需要重新評估和提高，才有可能在替代化石能源進程中發揮更大作用。風電技術發展已由傳統雙饋型風機逐步轉向直流驅動型，采用可調葉片和新型復合材料葉片等，為適應海上風電需要，單機功率更大，由1.5~4MW增至6~8MW。產品質量可靠，發電成本穩中有降，已低于油電與核電，接近煤電，歐盟對海上風電繼續給予約合3.5歐分/kW·h的啟動補貼。2013年全球風電新增裝機35GW。中國新增裝機16.1GW，新增并網 14.5GW。至2013年全國累計并網容量77.16GW，發電量 134.9TW·h，約占年總發電量的2.5％，已超越核電成為第三大電力來源。在快速發展陸上風電的同時，中國海上風電也取得了突破性進展，至2013年底，全國海上風電項目累計核準建設規模約2.22GW，建成390MW，主要分布于江蘇、上海、浙江。未來15年中國風能仍將以年均新增裝機18~20 GW的速度發展，到2020年可望實現總裝機量200~320 GW。但由于技術與體制原因，2009、2010年以來有大量風能裝機因不能并網而棄風，在采取了政策和技術措施后，棄風現象已逐年改善，但2013年全國“棄風”損失仍達16.2TW·h，形勢依然嚴峻。光風貯互補、消納利用、并網輸電、風電設備制造等成為風能創新發展和投資的熱點。

三是繼續開發水能。2013年中國新增水電裝機近2993 萬kW，水電總裝機超過2.8億kW，開發程度已達48％。中國不但是世界水電裝機第一大國，也是世界上在水電建規模最大、發展速度最快的國家。中國已全面掌握80~100萬kW等級水力發電機組和千萬kW等級超大水電站工程建設先進技術。未來應在依據國家、區域經濟社會和電力發展規劃，扎實做好待建電站的水文、地質、生態，選址、移民等綜合評估和科學論證的基礎上、加快西部大中型水電站建設、中東部中小型水電站和抽水蓄能電站建設。到2020年，全國水電總裝機容量可達4.2億kW，其中常規水電裝機容量3.5億kW，抽水蓄能電站裝機容量7000萬kW，水力資源開發率達80％。

四是因地制宜發展生物質能。當前在世界能源消耗中，生物質能約占總能耗的14％，在發展中國家可占35％以上。美國、巴西等國生物質能源利用已具相當規模，2013年美國生物質能源占一次能源消費的比例已超過4％。巴西生物源乙醇燃料已占該國汽車燃料的50％以上。國際自然基金會 2011年2月發布的《能源報告》認為，到2050年全球將有60％的工業燃料和工業供熱都將采用生物質能源。中國生物質能資源豐富，現階段可開發利用資源主要為生物質廢棄物，包括農林業廢棄物、禽畜人糞便、工業有機廢棄物和城市固體有機垃圾、工業有機廢水、餐廚廢棄物和城鄉生活污水等。生物質能源傳統技術也比較成熟，“十二五”期間，將通過合理布局生物質發電項目、推廣應用生物質成型燃料、穩步發展非糧生物液體燃料、積極推進生物質氣化工程，到 2020年，中國生物質發電總裝機容量達到3000萬kW，生物質固體成型燃料年利用量達到5000萬t，3億農村居民生活燃氣主要使用沼氣，年利用量達到440億m3，生物燃料乙醇年利用量達到1000萬t，生物柴油年利用量達到200萬t。預計2050 年中國生物質發電量可達到5900億kW·h，占當年能源需求總量的4％以上。生物燃油將替代30％石油消費。生物源燃料動力發電機還可以在高比光、風能接入的局域電網中發揮調節穩定作用。

五是積極發展氫能。氫能是21世紀最具發展潛力的二次清潔能源。氫燃燒的熱當量，約為汽油的3倍，酒精的3.9 倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產物只是水，是最清潔的能源。氫既可以燃燒產生熱能，在熱力發動機中轉變機械功，也可以用于燃料電池轉化為電能，可以替代汽油、柴油、天然氣等液體和氣體燃料，而只需對現有內燃機、燃汽輪機稍加改裝即可使用。氫資源豐富，可以由水制取，演繹自然物質的循環持續利用。如把海水中的氫全部提取出來，將是地球上所有化石燃料熱量的9000倍。如果用太陽能、風能制氫，就等于把無窮無盡的、分散的太陽能、風能轉變成了高度集約、可分配、可移動使用的清潔能源，意義不言而喻。太陽能、風能制氫的方法有太陽能熱分解水制氫、太陽能、風能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等。1970年，美國通用汽車公司技術研究中心提出“氫經濟”概念。20世紀 70年代以來，世界上許多國家和地區廣泛開展了氫能研究。氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。美國政府已明確提出氫計劃。20世紀90年代中期以來，為應對大氣污染、全球氣候變化，對零排放交通工具、替代石油進口的需要，儲存可再生電能供應的需求等增加了氫能的吸引力。中國對氫能的研究與發展可以追溯到20世紀 60年代初，為發展航天事業，發展火箭燃料的液氫的生產、發展氫氧燃料電池。將氫作為能源載體和新的能源系統發展，是從20世紀70年代開始的。氫能技術已被列入中國《（能源領域）科技發展規劃》。

六是在確保安全的基礎上高效發展核電。作為一種安全可靠、清潔低碳的能源，核能已被越來越多的國家所接受和采用。半個多世紀以來，根據能源市場的需求發展，以提升安全性、經濟性、燃料利用率以及防止核擴散為目標，發展出諸如壓水堆、沸水堆、重水堆、氣冷堆、石墨水冷堆、快中子堆等多種堆型。通過技術改進升級，經濟性、安全性不斷提升，目前正在運行的核電站絕大部分屬“第二代”核電，累計已取得超過13000堆年安全運行經驗，業績良好。其中壓水堆是主力堆型，約占裝機總量的65％。20世紀90年代起美國、歐洲等開始發展有更高安全性和經濟性、機組額定功率 1000~1500MWe、可利用因子>87％、換料周期18~24月、電站壽命更長、建設周期較短、能與聯合循環的天然氣電廠競爭、技術更先進的第三代核電系統（以美國西屋公司非能動先進壓水堆AP1000、歐洲先進壓水堆EPR為代表），經近20年努力，技術已趨成熟。中國引進的美國非能動AP1000及法國 EPR都屬于第三代核電系統，在引進消化吸收的基礎上再創新形成了中國CAP-1000，并已成為全球第三代核電站在建規模最大的國家。更加前瞻的研究還有致力提升核燃料利用率的混合堆研究、本征安全新堆型研發，釷基反應堆研發、可控聚變反應堆技術的發展探索等。據國際原子能機構預測，到2030年全球的核電裝機容量至少增加40％。1979年美國發生三里島核電站事故、1986年蘇聯發生切爾諾貝利核電站事故、2011年日本發生福島核電站事故后，公眾要求進一步提高核電的安全性，核電安全標準將進一步提升。中國確定了“在確保安全的基礎上高效發展核電”的方針，規劃至 2020年核電容量將達到40GW，占當時電力總容量約4％。 2030年，總裝機容量達到2億kW，核電裝機容量占10％， 2050年核電占總裝機容量的16％，成為列可再生能源之后最大的清潔能源。

未來中國清潔、可再生能源的發展戰略大致可分為3個發展階段：第一階段，到2020年，風能、太陽能、生物質能、地熱能等新興可再生能源技術初步達到商業化水平，清潔、可再生能源占一次能源總量的20％以上；第二階段，到2035年，風能、太陽能、生物質能、地熱能等新興可再生能源技術基本實現商業化，清潔、可再生能源占一次能源總量的30％以上；第三階段是全面實現可再生能源的商業化，大規模替代化石能源，到2050年清潔、可再生能源在能源消費總量中達到 50％以上。