一、引子
近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。对我国来说，由于人均能源资源短缺（尤其是油、气、水），环境容量（亦是资源）有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我国的可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。近年来，我国GDP每年以10％的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。在这样的严峻形势下，每一个能源领域的工作者，尤其是身上负有责任的各级政府官员，都要充分想到身上的重担。
二、几个无法改变的现实
——煤现在是、将来（直到2050年或更晚）仍是我国能源的主力，虽然煤在总能源（energymix）中所占的比例会逐渐下降（从75％下降到60％），但总量仍会不断增加。
——煤用于发电的比例会越来越大，从目前的50％增加到70％以上。
——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、汞、颗粒物、CO2等都是由于煤炭直接燃烧所引起的。
——由于我国石油短缺，车用液体燃料还是得从煤基替代燃料上找出路。我国2005年进口原油及其成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，对外依存度将超过50％，这会引起一系列的能源安全问题。当然，煤炭对我国来说也是稀缺产品，但相对其他能源资源仍可“忍受”，若每年将煤炭产量的八分之一用于车用液体燃料（或甲醇，或二甲醚，或煤制油）的生产，从总的能源供应角度不会带来很大的不平衡。
前一个时期在我国广泛推广的粮食乙醇，从长远来看很难作为一个有份额的替代，因为我国的具体情况是：用世界上7％的可耕地来养活世界22％的人口，这是一个大前提。按现有的技术水平，3.5吨粮食做1吨乙醇，考虑到乙醇的热值，则5吨粮食做1吨汽油当量。此外还要消耗0.5―0.8吨的煤用于发酵和脱水。若有1000万吨当量汽油的替代，需用粮食5000万吨，是我国粮食总产量的十分之一强，这是不可能的。当然，可以考虑用木薯和甜高粱等其他作物来生产乙醇，或是用秸秆及其他纤维素来制造（目前技术还没有商业化），但后者存在着大规模收集与运输问题。
——在煤的直接燃烧条件下很难解决温室气体的减排，因为从电厂的大容积流量的烟气中收集浓度在13％―14％左右的CO2将耗费很多附加的能量，使发电效率降低10个左右的百分点。目前我国温室气体排放已居世界第2位，近年来还在不断的快速增长，如此下去在10年或略长一些的时间内将超过美国，居世界第一。
——可再生能源（主要是风能、太阳能和生物质能）在2020年以前很难在总能源平衡中占有一定分量的比例，这个情况和欧洲的其他国家在国情上有很大区别。一些欧洲国家，他们总能耗已经不再增长（或增长很少），可再生能源的发展逐步替代目前在用的化石能源。而我国却处于总能耗急剧增长之中，单是发电设备（其中主要是燃煤的发电），每年增长的装机容量是60―80GW，超过三个长江三峡。在这个高速增长量中，可再生能源所能起的作用是很有限的，更不用说去替代原有的化石能源消耗。譬如说，按国家规划，到2020年风力发电的装机容量将达30GW（是2005年的24倍），考虑到每单位装机容量的满负荷工作时间平均只有2500小时，则30GW的风电相当于火电12GW左右，也就是2020年我国发电总装机容量950―1000GW的1.2％左右。
三、面临的五个严峻的挑战
1.总量需求的巨大压力
从2000到2020年，国家规划全国GDP增长四倍，而
