未来二三十年，将是能源生产消费方式和能源结构调整变革的关键时期。人们将致力构建绿色低碳、高效智能、多样共享的可持续能源体系。风、光、生物质、地热、海洋等可再生能源将快速增长，至2035年形成天然气、石油、煤炭、核能、可再生能源为5大支柱的新格局。

到21世纪中叶，可再生能源将超越化石能源+核能，成为一次能源的主体，化石能源开发利用将更趋高效低碳。由于传统油气资源日趋紧缺，人们注重非常规油气资源开发、煤的清洁利用，发展以安全可靠、高效低碳、包容协调、负荷适应、优质服务为目标的智能电网。根据BP2014年报告预测，到2035年，全球能源消费将比2013年增加41％，年均增长1.5％，其中95％将来自新兴经济体，增速略低于前25 年的速度，能源强度下降的主要原因是技术与管理创新、能效持续提高，中国产业结构调整、发展方式转变取得成效。

展望未来，在全球竞争中能效将继续提高，能源供给增量中可再生能源、非常规天然气将占主要部份，至2035年可再生能源（除水电外）在一次能源消费结构中将超越核能和水能。欧洲可再生能源占发电比例将超30％继续领跑全球，中国将继续保持可再生能源装机总量和增长最快的国家。

据BP预测，因页岩气革命，美国将实现能源自给，而中国、欧洲等将突破资源地质和技术困难，实现非常规天然气增长。受日本福岛核灾难影响，德国、瑞士、意大利等欧洲国家将先后弃核，日本对重启核能争论而不定，OECD国家核能将维持总量大体持平，新兴经济体国家将成为核能发展主体。由于汽车保有量以每年千万辆计速度增长及石化工业持续增长，中国、印度油气进口依存度将继续上升。全球CO2排放将增长29％，多数将来自新兴经济体，中国将继续保持全球最大排放国，随着能源强度下降及天然气、可再生能源在一次能源消费中比例上升，碳排放增长将有所放缓。

尽管世界各能源组织对未来能源增长和结构调整的预测数据各有不同，但大趋势一致：能源消费增长主要来自新兴经济体，供给增长主要来自风能、太阳能等可再生能源和页岩气等非常规天然气，煤炭在一次能源中的比重将显著下降。2050年清洁、可再生能源所占的比重将达到 65％，至21世纪末将达至80％以上，其中风能、太阳能占比将可能分别达到45％、75％。页岩气、天然气水合物等非常规能源将继续高效开发利用，但油、气燃料在一次能源中的地位将逐步被可再生能源转化而来的氢能代替，21世纪中叶人类将迎来“清洁、可再生能源时代”。各国也将真正进入能源自主自立的新时代。

在中国，党的十八大确立了2020年在转变经济发展方式取得重大进展，在发展平衡性、协调性、可持续性明显增强的基础上，实现国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番，全面建成小康社会，到21世纪中叶新中国成立100周年时，基本实现现代化的目标。强调要推动能源生产和消费革命，控制能源消费总量，加强节能降耗，支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展，确保国家能源安全。要以解决损害群众健康突出环境问题为重点，强化水、大气、土壤等污染防治。坚持共同但有区别的责任原则、公平原则、各自能力原则，同国际社会一道积极应对全球气候变化。要更加自觉地珍爱自然，更加积极地保护生态，努力走向社会主义生态文明新时代。

能源不仅是保障中国经济安全和持续繁荣、社会文明进步的重要基础，能源结构和生产消费水平也直接关系到人民生活品质和生态环境保护修复。从总体来看，中国能源发展存在需求巨大、增长快速、结构失衡、效率偏低、污染严重等矛盾，是中国经济社会持续健康发展的制约因素。我们必须清醒地认识这些问题和挑战，必须抓住世界新科技革命和能源结构调整的机遇，转变观念，求真务实，开拓创新，自主自立，走出一条符合国情的绿色低碳、智能安全的可持续发展能源之路。也是保障国家能源安全的必然要求。在坚持节能增效放在首位的同时，大力发展可再生能源是必然选择，使之到2020年占一次能源消费的比重达到15％，2035年达至30％。今后10~15年中国仍将是可再生能源发电总量增幅最大的国家，增长量可能超过欧盟、美国和日本增量之和。

一是创新发展太阳能。按照《可再生能源发展“十二五” 规划》提出的目标，未来5年内中国太阳能屋顶电站装机规模将达现有规模的10倍。中国光伏产业技术水平进一步提升，产品成本将持续下降，国际竞争力不断增强，核心技术不断取得突破，生产工艺持续优化，过去10年转化效率以年均 0.5％的速度递增，规模生产稳定性逐步提高。目前，中国单晶和多晶硅电池产业化转化效率已分别达到18.5％和 17.3％，一线光伏企业已分别达到20％、18％以上。薄膜电池（硅基、CIGS、CdTe、GaAs等）的转换效率达到6%~8%，有望以年均1%~1.5%的速率提升，5年内有望达16%~18%，其功率衰退问题已得到解决。薄膜电池重量轻、材料消耗少，弱光转化率高，在阴天也能发电，而受到重视。多结化合物太阳能电池（GaInP/GaAs/Ge）光电转换效率可达41％，理论极限可达至70％，聚光光热转换效率可达至80％。2013年中国新增光伏装机达12GW，同比增长232％，接近欧盟新增光伏装机总量。

至2013年底，中国累计光伏装机已达19GW。2014年中国计划安装量为14GW（地面光伏电站6GW、分布式光伏电站8GW），到2020年光伏装机容量将达到30GW，占发电装机总量比达1.83％。2030年将达100~200GW，将占比4.3%~ 8.6％。www.solarzoom.com发布的数据表明，2009—2012年，中国一线晶硅光伏企业组件制造成本下降了50％以上，降至 0.59美元/W，今后3年将致力于再下降30％至42美分/W。

2013年中国太阳能热水器保有量为31000万m2，同比增长20.3％，占全球64％，而排名后9位的国家总和也不过 23％。太阳能热水器为提高人民生活质量，替代煤电消费、节能减排做出了贡献。随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术日益完善，太阳能热水器不再局限于提供热水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用拓展，市场潜力巨大。2008年起全球光热发电快速发展，以年均 49.7％速率增长，至2013年底全球累计装机容量4663MW，中国累计装机容量21MW。人们已开始致力研发光伏、光热融合组件，不但能使太阳能转换利用总效率达至80％以上，而且能更好地满足用户对电、热（冷）能利用的综合需求，在分布式太阳能应用领域发展潜力巨大。

二是大力发展风能。风力发电是当前成本相对最低、技术相对成熟且最具规模化发展潜力的可再生能源。尤其是在当前治理雾霾和减排温室气体的严峻形势下，中国能源结构调整需要提速，风能等可再生能源的发展目标需要重新评估和提高，才有可能在替代化石能源进程中发挥更大作用。风电技术发展已由传统双馈型风机逐步转向直流驱动型，采用可调叶片和新型复合材料叶片等，为适应海上风电需要，单机功率更大，由1.5~4MW增至6~8MW。产品质量可靠，发电成本稳中有降，已低于油电与核电，接近煤电，欧盟对海上风电继续给予约合3.5欧分/kW·h的启动补贴。2013年全球风电新增装机35GW。中国新增装机16.1GW，新增并网 14.5GW。至2013年全国累计并网容量77.16GW，发电量 134.9TW·h，约占年总发电量的2.5％，已超越核电成为第三大电力来源。在快速发展陆上风电的同时，中国海上风电也取得了突破性进展，至2013年底，全国海上风电项目累计核准建设规模约2.22GW，建成390MW，主要分布于江苏、上海、浙江。未来15年中国风能仍将以年均新增装机18~20 GW的速度发展，到2020年可望实现总装机量200~320 GW。但由于技术与体制原因，2009、2010年以来有大量风能装机因不能并网而弃风，在采取了政策和技术措施后，弃风现象已逐年改善，但2013年全国“弃风”损失仍达16.2TW·h，形势依然严峻。光风贮互补、消纳利用、并网输电、风电设备制造等成为风能创新发展和投资的热点。

三是继续开发水能。2013年中国新增水电装机近2993 万kW，水电总裝机超过2.8亿kW，开发程度已达48％。中国不但是世界水电装机第一大国，也是世界上在水电建规模最大、发展速度最快的国家。中国已全面掌握80~100万kW等级水力发电机组和千万kW等级超大水电站工程建设先进技术。未来应在依据国家、区域经济社会和电力发展规划，扎实做好待建电站的水文、地质、生态，选址、移民等综合评估和科学论证的基础上、加快西部大中型水电站建设、中东部中小型水电站和抽水蓄能电站建设。到2020年，全国水电总装机容量可达4.2亿kW，其中常规水电装机容量3.5亿kW，抽水蓄能电站装机容量7000万kW，水力资源开发率达80％。

四是因地制宜发展生物质能。当前在世界能源消耗中，生物质能约占总能耗的14％，在发展中国家可占35％以上。美国、巴西等国生物质能源利用已具相当规模，2013年美国生物质能源占一次能源消费的比例已超过4％。巴西生物源乙醇燃料已占该国汽车燃料的50％以上。国际自然基金会 2011年2月发布的《能源报告》认为，到2050年全球将有60％的工业燃料和工业供热都将采用生物质能源。中国生物质能资源丰富，现阶段可开发利用资源主要为生物质废弃物，包括农林业废弃物、禽畜人粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾、工业有机废水、餐厨废弃物和城乡生活污水等。生物质能源传统技术也比较成熟，“十二五”期间，将通过合理布局生物质发电项目、推广应用生物质成型燃料、稳步发展非粮生物液体燃料、积极推进生物质气化工程，到 2020年，中国生物质发电总装机容量达到3000万kW，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万t，3亿农村居民生活燃气主要使用沼气，年利用量达到440亿m3，生物燃料乙醇年利用量达到1000万t，生物柴油年利用量达到200万t。预计2050 年中国生物质发电量可达到5900亿kW·h，占当年能源需求总量的4％以上。生物燃油将替代30％石油消费。生物源燃料动力发电机还可以在高比光、风能接入的局域电网中发挥调节稳定作用。

五是积极发展氢能。氢能是21世纪最具发展潜力的二次清洁能源。氢燃烧的热当量，约为汽油的3倍，酒精的3.9 倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物只是水，是最清洁的能源。氢既可以燃烧产生热能，在热力发动机中转变机械功，也可以用于燃料电池转化为电能，可以替代汽油、柴油、天然气等液体和气体燃料，而只需对现有内燃机、燃汽轮机稍加改装即可使用。氢资源丰富，可以由水制取，演绎自然物质的循环持续利用。如把海水中的氢全部提取出来，将是地球上所有化石燃料热量的9000倍。如果用太阳能、风能制氢，就等于把无穷无尽的、分散的太阳能、风能转变成了高度集约、可分配、可移动使用的清洁能源，意义不言而喻。太阳能、风能制氢的方法有太阳能热分解水制氢、太阳能、风能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等。1970年，美国通用汽车公司技术研究中心提出“氢经济”概念。20世纪 70年代以来，世界上许多国家和地区广泛开展了氢能研究。氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。美国政府已明确提出氢计划。20世纪90年代中期以来，为应对大气污染、全球气候变化，对零排放交通工具、替代石油进口的需要，储存可再生电能供应的需求等增加了氢能的吸引力。中国对氢能的研究与发展可以追溯到20世纪 60年代初，为发展航天事业，发展火箭燃料的液氢的生产、发展氢氧燃料电池。将氢作为能源载体和新的能源系统发展，是从20世纪70年代开始的。氢能技术已被列入中国《（能源领域）科技发展规划》。

六是在确保安全的基础上高效发展核电。作为一种安全可靠、清洁低碳的能源，核能已被越来越多的国家所接受和采用。半个多世纪以来，根据能源市场的需求发展，以提升安全性、经济性、燃料利用率以及防止核扩散为目标，发展出诸如压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆、石墨水冷堆、快中子堆等多种堆型。通过技术改进升级，经济性、安全性不断提升，目前正在运行的核电站绝大部分属“第二代”核电，累计已取得超过13000堆年安全运行经验，业绩良好。其中压水堆是主力堆型，约占装机总量的65％。20世纪90年代起美国、欧洲等开始发展有更高安全性和经济性、机组额定功率 1000~1500MWe、可利用因子>87％、换料周期18~24月、电站寿命更长、建设周期较短、能与联合循环的天然气电厂竞争、技术更先进的第三代核电系统（以美国西屋公司非能动先进压水堆AP1000、欧洲先进压水堆EPR为代表），经近20年努力，技术已趋成熟。中国引进的美国非能动AP1000及法国 EPR都属于第三代核电系统，在引进消化吸收的基础上再创新形成了中国CAP-1000，并已成为全球第三代核电站在建规模最大的国家。更加前瞻的研究还有致力提升核燃料利用率的混合堆研究、本征安全新堆型研发，钍基反应堆研发、可控聚变反应堆技术的发展探索等。据国际原子能机构预测，到2030年全球的核电装机容量至少增加40％。1979年美国发生三里岛核电站事故、1986年苏联发生切尔诺贝利核电站事故、2011年日本发生福岛核电站事故后，公众要求进一步提高核电的安全性，核电安全标准将进一步提升。中国确定了“在确保安全的基础上高效发展核电”的方针，规划至 2020年核电容量将达到40GW，占当时电力总容量约4％。 2030年，总装机容量达到2亿kW，核电装机容量占10％， 2050年核电占总装机容量的16％，成为列可再生能源之后最大的清洁能源。

未来中国清洁、可再生能源的发展战略大致可分为3个发展阶段：第一阶段，到2020年，风能、太阳能、生物质能、地热能等新兴可再生能源技术初步达到商业化水平，清洁、可再生能源占一次能源总量的20％以上；第二阶段，到2035年，风能、太阳能、生物质能、地热能等新兴可再生能源技术基本实现商业化，清洁、可再生能源占一次能源总量的30％以上；第三阶段是全面实现可再生能源的商业化，大规模替代化石能源，到2050年清洁、可再生能源在能源消费总量中达到 50％以上。