进入21世纪，中国能源面临着五大严峻挑战：能源需求总量的急剧增加和能源供应的巨大压力、液体燃料短缺、环境污染严重、温室气体排放、8亿农民及快速城镇化所需的清洁能源供应，这五大挑战严重制约了中国的可持续发展。因此，能源战略、能源科技、能源政策都应以解决以上五点为出发点。
从中长期来看，中国能源有以下几个无法改变的事实。煤的开采和直接燃烧已引起严重的生态和环境污染问题，70%-80%以上的SO2、NOX、Hg、PM2.5-10、CO2等都是由于煤炭直接燃烧所引起的。但根据对能源需求和能源供应的预测，煤炭现在以至将来（直到2050 年或更晚）仍将在中国能源消费中起主导作用，预计到2050 年煤炭将占中国能源消费总量的50%-60%（目前为70%），但总量不会低于20亿吨标准煤。并且，煤炭用于发电的比例会越来越大，目前为50%，预计到2020 年将达到70%以上。这意味着燃煤电厂排放的CO2将占中国CO2排放总量的60%以上，而从燃煤电厂尾气中捕捉CO2成本高昂。
面对能源资源紧张、环境污染、生态退化、全球变暖等日益紧迫的危机，大力发展可再生能源，尤其是大规模风力发电是中国能源系统的重要发展趋势之一。
从数量上而言，中国风能资源较丰富。据估计，风能资源经济可开发量中，陆上6 - 10 亿kW，海上1–2 亿kW。中国规划到2020 年风力发电总装机容量将达3000 万kW，准备修改的规划是2020年风电总装机容量达到1 亿kW，考虑到每单位装机容量的满负荷工作时间平均只有2000 小时，则1亿kW 的风电相当于火电3200 万kW 左右，占2020 年中国发电总装机容量14 亿kW的2.29%左右。太阳能热发电最多几万千瓦的示范，光伏发电不会比风电多。生物质能可利用的农作物秸秆折合 3 亿吨标煤，可利用的森林折合 3 亿吨标煤。