進入21世紀，中國能源面臨著五大嚴峻挑戰：能源需求總量的急劇增加和能源供應的巨大壓力、液體燃料短缺、環境污染嚴重、溫室氣體排放、8億農民及快速城鎮化所需的清潔能源供應，這五大挑戰嚴重制約了中國的可持續發展。因此，能源戰略、能源科技、能源政策都應以解決以上五點為出發點。
    從中長期來看，中國能源有以下幾個無法改變的事實。煤的開采和直接燃燒已引起嚴重的生態和環境污染問題，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。但根據對能源需求和能源供應的預測，煤炭現在以至將來（直到2050 年或更晚）仍將在中國能源消費中起主導作用，預計到2050 年煤炭將占中國能源消費總量的50%-60%（目前為70%），但總量不會低于20億噸標準煤。并且，煤炭用于發電的比例會越來越大，目前為50%，預計到2020 年將達到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。
    面對能源資源緊張、環境污染、生態退化、全球變暖等日益緊迫的危機，大力發展可再生能源，尤其是大規模風力發電是中國能源系統的重要發展趨勢之一。
    從數量上而言，中國風能資源較豐富。據估計，風能資源經濟可開發量中，陸上6 - 10 億kW，海上1–2 億kW。中國規劃到2020 年風力發電總裝機容量將達3000 萬kW，準備修改的規劃是2020年風電總裝機容量達到1 億kW，考慮到每單位裝機容量的滿負荷工作時間平均只有2000 小時，則1億kW 的風電相當于火電3200 萬kW 左右，占2020 年中國發電總裝機容量14 億kW的2.29%左右。太陽能熱發電最多幾萬千瓦的示范，光伏發電不會比風電多。生物質能可利用的農作物秸稈折合 3 億噸標煤，可利用的森林折合 3 億噸標煤。
    由于中國能源消費總量的急劇增長，單是發電設備（其中主要是燃煤的發電），每年增長的裝機容量是60~80GW，超過3個長江三峽。在這個高速增長量中，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。必須從中國的現實出發，在一次能源以煤為主的情況下，構建能源、經濟、環境整體化的可持續發展的能源系統。