進(jìn)入21世紀(jì)，中國能源面臨著五大嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：能源需求總量的急劇增加和能源供應(yīng)的巨大壓力、液體燃料短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重、溫室氣體排放、8億農(nóng)民及快速城鎮(zhèn)化所需的清潔能源供應(yīng)，這五大挑戰(zhàn)嚴(yán)重制約了中國的可持續(xù)發(fā)展。因此，能源戰(zhàn)略、能源科技、能源政策都應(yīng)以解決以上五點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)。
    從中長期來看，中國能源有以下幾個(gè)無法改變的事實(shí)。煤的開采和直接燃燒已引起嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境污染問題，70%-80%以上的SO2、NOX、Hg、PM2.5-10、CO2等都是由于煤炭直接燃燒所引起的。但根據(jù)對(duì)能源需求和能源供應(yīng)的預(yù)測，煤炭現(xiàn)在以至將來（直到2050 年或更晚）仍將在中國能源消費(fèi)中起主導(dǎo)作用，預(yù)計(jì)到2050 年煤炭將占中國能源消費(fèi)總量的50%-60%（目前為70%），但總量不會(huì)低于20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。并且，煤炭用于發(fā)電的比例會(huì)越來越大，目前為50%，預(yù)計(jì)到2020 年將達(dá)到70%以上。這意味著燃煤電廠排放的CO2將占中國CO2排放總量的60%以上，而從燃煤電廠尾氣中捕捉CO2成本高昂。
    面對(duì)能源資源緊張、環(huán)境污染、生態(tài)退化、全球變暖等日益緊迫的危機(jī)，大力發(fā)展可再生能源，尤其是大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電是中國能源系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。
    從數(shù)量上而言，中國風(fēng)能資源較豐富。據(jù)估計(jì)，風(fēng)能資源經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量中，陸上6 - 10 億kW，海上1–2 億kW。中國規(guī)劃到2020 年風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)3000 萬kW，準(zhǔn)備修改的規(guī)劃是2020年風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到1 億kW，考慮到每單位裝機(jī)容量的滿負(fù)荷工作時(shí)間平均只有2000 小時(shí)，則1億kW 的風(fēng)電相當(dāng)于火電3200 萬kW 左右，占2020 年中國發(fā)電總裝機(jī)容量14 億kW的2.29%左右。太陽能熱發(fā)電最多幾萬千瓦的示范，光伏發(fā)電不會(huì)比風(fēng)電多。生物質(zhì)能可利用的農(nóng)作物秸稈折合 3 億噸標(biāo)煤，可利用的森林折合 3 億噸標(biāo)煤。
    由于中國能源消費(fèi)總量的急劇增長，單是發(fā)電設(shè)備（其中主要是燃煤的發(fā)電），每年增長的裝機(jī)容量是60~80GW，超過3個(gè)長江三峽。在這個(gè)高速增長量中，可再生能源所能起的作用是很有限的，更不用說去替代原有的化石能源消耗。因此，可再生能源在2020年以前很難在總能源平衡中占有一定分量的比例，也就是說，2020年以前可再生能源不能解決中國能源的主要問題。必須從中國的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，在一次能源以煤為主的情況下，構(gòu)建能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境整體化的可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)。