進入21世紀以來，在全球氣候變化問題越來越受到全世界關注的同時，關于能源技術突破的報道也越來越多，這從一個側面反映了世界能源創(chuàng)新的活躍程度。自本世紀初始于美國的“頁巖革命”，改變了我們對傳統(tǒng)化石能源資源儲量的悲觀估計，特別是天然氣儲量巨大這一發(fā)現(xiàn)，讓人類可以更多地使用較清潔的天然氣，以替代污染比較嚴重的煤炭。最近十年來太陽能光伏發(fā)電裝機的高速增長、風力發(fā)電的大規(guī)模應用，使人類看到了可再生清潔能源的廣闊前景。特別是天然氣發(fā)電可以同光電、風電等間歇性能源互補，提高電力生產(chǎn)總體清潔度的同時確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而互聯(lián)網(wǎng)技術在能源領域的廣泛應用，可以將能源生產(chǎn)管理與能源需求側管理有機地結合起來，創(chuàng)造出全新的現(xiàn)代能源體系，實現(xiàn)真正的能源革命。

基于能源技術和信息技術的發(fā)展趨勢，有的學者把未來清潔、低碳的能源發(fā)展概括為由五個支柱構成的能源革命：變?nèi)紵蓟剂系慕Y構為使用可再生能源的結構；將每處建筑轉(zhuǎn)變?yōu)槟芫偷厥占稍偕茉吹拿阅隳芰坎杉鳎粚浜推渌纱鎯δ茉磧Υ嬖诮ㄖ?，利用社會基礎設施來儲存間歇式可再生能源，并保證持久可依賴的環(huán)保能源供應；利用網(wǎng)絡信息技術將電網(wǎng)轉(zhuǎn)化為智能通用網(wǎng)絡，從而使分散的個體將周圍建筑生產(chǎn)的電能輸送到電網(wǎng)中，在開放環(huán)境下實現(xiàn)與他人的資源共享；全球運輸模式轉(zhuǎn)向插電外充式和燃料電池型等以可再生能源為動力的運輸工具構成的運輸網(wǎng)絡。美國著名能源問題專家、洛基山研究所創(chuàng)始人盧安武博士在其2011年出版的專著《重塑能源》中提出，到2050年，美國可以實現(xiàn)單位能耗產(chǎn)值增加3倍，而可再生能源比重從目前的不足10％增加到75％（其余25％為天然氣），使美國擺脫對傳統(tǒng)化石能源的依賴。