(3)核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特•爱因斯坦的方程E=mc^2;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要有三种形式：
核电站
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、钚-239等)的裂变释放出的能量
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用
核能的缺陷
(1)资源利用率低
(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决
(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进
(4)核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大
中英核能合作
英国核能发展居世界领军水平，是核能企业寻求商务与技术合作的理想伙伴。英国的核能产业拥有巨大的消费市场，其发展也获得了政府机构和政策上的大力支持;与此同时，英国核能产业还拥有世界领先的技术经验以及人才基地;不仅如此，英国核能成套的产业链及完备的配套服务体系也为行业发展创造了稳定健康的环境。
在英国2008年通过的《气候变化法案》中，规定了能源发展的长期目标：到2050年，英国的温室气体排放量需在1990年的基础上减少80%。为了实现这一目标，英国正在进行一场巨大的能源重组计划，即：将传统发电厂退役，同时启动包括核能在内的新能源发电项目。英国能源研究合作组织(ERP)、国家核实验室(NNL)、英国工程与自然研究理事会(EPSRC)、核退役管理局(NDA)和能源技术研究所(ETI)组成的项目联盟发布了《英国核裂变能技术路线图：初步报告》。报告指出，英国必须制定一项明确具体的核能产业中长期发展战略和路线图，同时假设：英国若要在2050年之前拥有安全、低碳的能源结构，核电必将发挥更大作用。
伦敦时间2013年10月21日，英国政府正式批准了中国广核集团与中国核工业集团公司参与投资当地新核电站的计划，这标志着中国核电企业终于如愿登陆西方发达国家。此前，中英两国政府在10月15日北京举行的第五次中英经济财金对话(EFD)之后签署了《关于加强民用核能领域合作的谅解备忘录》。英国财政部商业大臣戴顿勋爵(LordDeighton)作为英方代表参与了此备忘录的签订，这为英国政府正式批准中国核电企业参与欣克利C角的建设作了铺垫。
英国是民用核电历史最悠久的国家，中国则是民用核电发展最快的国家。这项合作会同时使中英双方受益。中国拥有全球最大的核电装备制造能力，同时拥有全球最为充沛的资金，这也正是中国核电企业走向海外的一大动力。
中俄能源合作
俄罗斯是世界主要能源资源富集国，天然气储量和出口量、石油产量和出口量及煤、铀、铁、铝等资源储量均居世界前列。作为中国最大邻国，俄罗斯与我国的政治关系成熟牢固，将我国视为主要合作伙伴，对华能源合作既有意愿也有能力，还有天然地缘优势和互补特点，是我国维护能源安全和可持续发展可借重的合作伙伴。
随着中俄关系的快速发展，两国能源合作规模逐渐从小到大，从单纯贸易到涉及油、气、核、煤、电、新能源等各领域的全面合作。中俄原油管道2011年1月建成投产，俄每年对华输油1500万吨。中俄双方正在商谈通过管道增供原油项目。未来20年，这条能源动脉将累计对华输油达数亿吨。俄实现了石油出口多元化，我国有了稳定的陆路石油供应。除管道供油外，两国石油上游开发、下游炼化领域合作逐步推进。中俄合作建设的田湾核电站项目安全高效运营。两国煤炭、电力贸易大幅增长，2012年我国自俄进口煤炭2000万吨，进口电力26亿千瓦时。未来这两个数字还会日益增大。
中法核能合作
2013年4月25日，中广核集团与法国阿海珐集团以及法国电力集团签署了长期合作联合声明，三家公司共同签署的一系列文件中规定，他们将联合研制先进反应堆，促进世界核电工业整体安全水平的提升。这是30年来中法开展的第三次重大核电技术合作。中法有30年的核电合作基础。自上世纪80年代初起，法国电力公司就参与到中国大亚湾核电项目的建设和运营中，在30年后的此次合作中，玛氏路强调，法国电力公司是世界最大的核电运营商，中广核集团是世界最大核电发展计划的拥有者，两者有必要加强核电交流与合作，互利双赢。
截至2013年4月，中广核在运核电机组数量为7台，总装机容量721万千瓦，占中国大陆在运核电总装机容量的53%;在建机组15台，总装机容量1775万千瓦，占中国大陆在建核电总装机容量的56%。
在国务院办公厅提出的《能源发展战略行动计划(2014-2020)》中明确提出，到2020年，核电装机容量要达到5800万千瓦，在建容量达到3000万千瓦以上。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。太阳能光伏发电行业定义及分类信息介绍如下：
根据《太阳能利用“十三五”发展规划征求意见稿》：要提高己有外送容量中光伏发电的规模和比例，单个基地外送规模达到100万千瓦以上，总规模达到1220万千瓦。
在青海、新疆、甘肃、内蒙古等太阳能资源条件好、可开发规模大的地区，各规划建设1个以外送清洁能源为主的大型光伏发电基地，可结合大阳能热发电调节性能配置光热项目，并配套建设特高压外送通道，单个基地规划外送规模达到200万千瓦以上。
重点建设山西太同(300万千瓦)、山西阳泉(220万千瓦)、山东济宁(100万千瓦)、内蒙包头(200万千瓦)采煤沉陷区光伏发电综合治理工程，积极推进安徽两淮、辽宁、山西、内蒙古等采空区和备采区光伏发电综合治理工程开发建设，规划总规模1540万千瓦，2020年建成容量超过1000万千瓦。
到2020年，太阳能年利用总规模达到1.5亿吨标煤，其中太阳能发电年节约5000万吨标煤;太阳能热利用年节约9600万吨标煤，共减少二氧化碳排放2.8亿吨，减少硫化物排放690万吨。预计“十三五”时期，太阳能发电产业对我国GDP的贡献将达到10000亿元，太阳能热利用产业贡献将达到8000亿元。太阳能利用产业从业人数可达到700万人，太阳能热利用产业从业人数可达到500万人。
美国太阳能电池厂商First Solar在其2016年3月出版的《第一太阳能2015年可持续性报告》中公布，目前采用该公司太阳能电池的光伏发电设施的发电成本，“已达到可与化石燃料等发电成本竞争的水平”。具体来说，该公司的大规模光伏发电系统(百万光伏电站)的每kWh的发电成本为“5～12美分”(First Solar)，与美国每kWh6～15美分的煤炭火力发电、每kWh9～12美分的核电及每kWh6～8美分的天然气联合循环发电基本相同。在日照量等条件良好的场所，成本还会更低。而据最新业内人士估计，国内太阳能光伏发电的成本将在0.6元/kWh，未来两到三年内有望达到0.4元/kWh。
中国风能资源丰富，可开发的风电场分布很广，在东南沿海、辽宁沿海、山东及其岛屿年平均风速达到6-9M/S，为了促进中国风电产业发展，国家计委一直在研究和制定新的可再生能源政策，一些政策已经开始出台并进行实施，这些必将推进中国风电产业的较快发展。
中国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强盛，内陆还有许多山系，地形复杂，加之青藏高原耸立中国西部，改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流，增加了中国季风的复杂性。冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆，那里空气十分严寒干燥冷空气积累到一定程度，在有利高空环流引导下，就会爆发南下俗称寒潮，在此频频南下的强冷空气控制和影响下，形成寒冷干燥的西北风侵袭中国北方各省(直辖市、自治区)。每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下，主要影响中国西北、东北和华北，直到次年春夏之交才消失。夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风，东南季风影响遍及中国东半壁，西南季风则影响西南各省和南部沿海，但风速远不及东南季风大。热带风暴是太平洋西部和南海热带海洋上形成的空气涡漩，是破坏力极大的海洋风暴，每年夏秋两季频繁侵袭中国，登陆中国南海之滨和东南沿海，热带风暴也能在上海以北登陆，但次数很少。
青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他地区一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东北风。中国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有18000多公里的海岸线，边缘海中有岛屿5000多个，风能资源丰富。中国现有风电场场址的年平均风速均达到6米/秒以上。
一般认为，可将风电场风况分为三类：年平均风速6米/秒以上时为较好;7米/秒以上为好;8米/秒以上为很好。可按风速频率曲线和机组功率曲线，估算国际标准大气状态下该机组的年发电量。中国相当于6米/秒以上的地区，在全国范围内仅仅限于较少数几个地带。就内陆而言，大约仅占全国总面积的1/100，主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿，这些地区是中国最大的风能资源区以及风能资源丰富区，包括山东、辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛，内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北，新疆达板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游，张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。
中国有效风功率密度分布图
中国全年风速大于3m/s小时数分布图
全球风能理事会在土耳其伊斯坦布尔发布的全球风电发展年报预测，未来五年内全球风电将继续增长势头，到2018年将达到60GW。增长将继续被中国引领，中国有望实现2020年200GW的目标。《国家应对气候变化规划(2014年-2020年)》提出，到2020年并网风电装机容量达到2亿千瓦的发展目标。根据这一目标测算，“十三五”期间，我国风电每年需要投产2000万千瓦以上。
截至2015年2月底，我国并网风电装机容量首次突破1亿千瓦，达到10004万千瓦，继续稳居我国第三大发电类型和世界风电装机首位。全国31个省份均有并网风电场，其中内蒙古、甘肃并网风电装机容量分别达到2125万千瓦和1053万千瓦，河北、新疆、山东和辽宁超过500万千瓦。
国家能源局副局长李仰哲12月10日表示，能源发展“十三五”规划即将出炉，该规划将体现创新发展和转型发展两大特征。
根据国民经济和社会发展第13个五年规划纲要制定的能源发展“十三五”规划，已经国家能源委员会第二次会议审议通过，现正在履行程序，预计很快就将面世。同时，国家能源局组织编制的14个能源领域的专项规划进展顺利。电力、水电、风电、煤层气、生物质等六个专项规划已发布实施，可再生能源、天然气等三个专项规划即将发布。太阳能等五个专项规划正在抓紧推进，有望年内发布实施。
能源发布“十三五”规划“是一部体现创新发展的规划，也是一部体现转型发展的规划”。其中，从转型的角度来看主要是体现在两个方面：一个是从规划主要目标和指标看，“十三五”时期，非化石能源消费比重要提高到15%以上;天然气消费比重力争达到10%或者更高，煤炭消费比重要降低在58%以下，非化石能源和天然气增量合计约为4.8亿吨标准煤，是煤炭增量的三倍多——清洁、低碳能源将是“十三五”期间能源供应增量的主体。
中国未来四十年能源结构
>
>
