能源的开发利用是人类进步的标志、经济社会发展的基础。当前，世界经济发展格局正在深刻变化，新一轮科技和产业革命正在深入推进。技术创新推动全球能源格局从“化石能源”到“多元化能源”时代。全球能源技术创新潮起：从生产端而言，非常规油气和可再生能源技术逐步实现大规模应用，全球能源结构加速调整，能源格局向多元化演进;从消费端而言，智能电网、新能源汽车、分布式能源、储能技术等推动能源利用方式的变革和能源效率的提升。随着世界经济失衡加剧，能源资源压力增大，能源发展转型已成为全世界共同面临的重大课题。
能源发展转型是经济转型的重要组成部分和基础，这不单单是一个理论问题，也不是一个短期的战略举措，而是一个科学实践问题，是能源可持续发展的问题。在时代变革和经济转型时期，能源发展转型关系到一个国家的长治久安和跨越式发展。面对日益严峻的能源环境问题，许多国家把开发利用可再生能源、减少化石能源消费作为重要的能源发展战略，通过制定法律和政策措施，推动新能源和可再生能源快速发展。能源结构向多元化和均衡的方向发展，既是能源发展转型的核心问题，更是国民经济宏观战略朝向可持续发展方向的理性选择。
从国际经验看，美国、德国、丹麦、英国等国家均经历了从能源利用的野蛮扩张期到能源发展转型期的转变。1950年后美国能源自给难以满足快速增长的能源需求，开始成为净进口国，并经历了能源进口快速扩张、二氧化碳排放量迅速增长的野蛮扩张期。20世纪70年代，工业化进程不断放缓，而作为世界最大的能源消费国，能源安全和环境问题暴露，石油危机的发生触发了美国能源发展转型期--开启能源独立战略，并通过一系列能源新法案，促进能源多元化、低能耗和低排放。近年来上述能源战略的效果已经逐步显现。特别是美国页岩气革命让美国步入了“减煤增气”的快速通道，“减煤增气”的减排效果明显，第三次能源转型就是煤炭石油等高碳能源转向以天然气为桥梁的低碳多元能源。
德国能源革命的道路是能源转型，并通过能源转型使德国的技术产业重新回到世界领先地位，这是德国的国家战略。德国从2000年正式开始能源发展转型，决定用半个世纪的时间告别化石能源和核能时代，进入可再生能源时代，成为世界上第一个进入可再生能源时代的工业大国。德国于2010年9月发布《能源方案2050》,提出到2050年完成“能源转型”，实现以可再生能源为主的能源供应系统。《能源方案2050》中德国政府还决定延长核电站运营年数,将核能作为可再生能源发展成熟之前的过渡技术。2011年3月福岛核事故的发生使德国政府作出全面退出核能的决定，实施以可再生能源为主的国家能源利用结构的全面转型。这标志着“能源转型”正式被确立为德国政府今后40年能源政策的主导方向。德国能源转型战略的总体目标是：逐步转变成以可再生能源为支柱的能源系统。德国能源转型的第一个重要标志是，可再生能源在未来成为主导能源。德国2050年可再生能源占一次能源消耗总量的60%，占总电量的80%;可再生能源将替代煤发电和核电。德国能源转型的第二个重要标志是能效大幅度提高。到2050年，德国每年的能源生产率要提高2.1%;电耗、油耗和热耗都要大幅度地降低。德国能源转型的第三个重要标志是一次能耗下降。一次能耗不仅包括矿石能源，还包括可再生能源。2050年与2008年相比，一次能耗要下降50%。自德国从本世纪开始决定用半个世纪的时间实现德国的能源转型以来,该国的可再生能源获得了人类历史上前所未有的高速发展。
2009年7月,英国政府发布了《低碳转型计划》，提出英国到2020年向低碳社会转型的发展目标，包括：温室气体在2008年水平上减少18%，电力能源中40%来自低碳资源，30%来自可再生能源，交通领域所用能源10%来自可再生能源、新车CO2平均排放量比2007年减少40%、每所房屋都安装碳排放智能计量表、实施碳捕集和封存示范项目以及建设绿色产业中心等。《低碳转型计划》是英国应对气候变化和能源安全的国家战略文件,也是其完成未来能源组合的全面规划。该文件巩固了英国以市场为导向的能源创新体系,改变了单一的新能源发展路径,为推动英国低碳经济奠定了坚实的政策基础。同时作为能源战略转向的标志性文件,它凝练了英国政府多年在能源法律政策上的经验教训,为稳定能源投资,走出金融危机，继续引领全球气候政治提供了法律政策保障。根据《低碳转型计划》，英国政府又先后出台了《低碳工业战略》《可再生能源战略》和《低碳交通计划》3个配套文件，并发表能源政策声明，为能源部门制定计划减碳。
20世纪70年代以来，丹麦经历了两次重大的能源转型。通过制定积极的能源转型战略，出台并执行各种能源政策，丹麦从一个能源几乎全部需要进口的依赖者，不仅实现了能源独立，而且一跃成为欧盟乃至全球在能源和气候变化领域的引领者。
各国的能源发展转型都要符合各自的国家战略，尽管各自的目标和道路不同，但是实施路径和技术路线却又呈现出殊途同归的现象。要改造和提升传统能源的生产方式和工艺，开拓能源生产的新品种，建设新的智能电网，助力能源输送通道建设，服务新能源和可再生能源发展，促进能源消费方式的变革。由此，为世界各国在技术创新和产业发展的国际竞争和国际合作，带来了新的挑战和机遇。
中国是世界人口最多的发展中国家，经济的快速发展导致能源消费不断增加。改革开放三十五年，我们经济进步成就巨大，能源系统取得了显著成就，同时我们对资源和环境的透支也空前巨大，日益严重的雾霾不仅在生理上，甚至在心理上也逐渐成为“负能量”。中国能源的主要矛盾已从长期以来的“保增长”、“保供给”转移到了“保环境”方面。目前，中国经济发展中存在高能耗、高排放、高污染的问题，必须加快调整能源结构，增加清洁能源比重，改变粗放式的能源生产和消费方式。在第三次工业革命大背景下，作为第一能源消费大国和第一温室气体排放大国，中国是这次能源发展转型中的主角，没有中国的转型整个世界都难以完成转型。
从发展历程看，能源对经济发展的约束可分为流量约束和存量约束，并首先表现为流量约束，主要特征是能源开发受到技术经济条件的制约、无法全面地由潜在能源向现实能源转化，集中表现在一定时期内能源供给满足不了能源需求。总体上看，随着经济总量的不断扩张，能源存量与经济总量之间的矛盾越来越突出，能源约束已开始从流量约束向存量约束转变，能源的可获得性、能源资源的可控性成为能源发展战略重点。今后一个时期，中国能源需求仍将保持较快增长，如不加快能源转型，能源总量供应、生态环境将面临更严峻的挑战。从战略上看，中国面临的能源挑战不外乎涉及两个方面的矛盾：一是能源的有限供给与经济发展日益扩大的能源需求之间的矛盾。这是一个经济问题，要求我们必须思考如何进行制度设计并有效实施，“以有限的能源满足经济的持续快速增长”。二是能源的大量使用与环境形势日益加剧之间的矛盾。这是一个社会问题，要求我们如何平衡经济需求及选择社会目标的组合，我们应“尽可能地降低甚至避免能源使用过程中造成的环境损失和社会福利损失”。全球能源技术创新下的多元化趋势，以及安全和环境倒逼的能源战略调整，将共同促进中国能源技术开发应用、加速能源体系的变革。在这一变革过程中，相对于“总量趋势”而言，“边际增量”具有更重要的投资意义。眼下,中国能源转型的关键就是既要增加能源供给,又要减少二氧化碳排放。能源供给的低碳化、能源消费的绿色化、以及能源输配的智能化，作为中国能源结构转型中最为鲜明的边际增量领域，将成为能源发展转型中的三条核心主线。