由中国可再生能源学会风能专业委员会组织相关研究机构编写的《能源转型加速度：中国风电光伏发电的协同效益》（简称“《协同效益》”）报告显示，2015年，仅我国的风光发电量就可替代近6000万吨标准煤，到2030年将增至近3亿吨标准煤，这相当于法国2015年全年的一次能源消费总量。
此外，在风电、光伏发电的全生命周期中，设备制造、安装、运行、维护、报废、回收以及维护系统平衡等环节均有能源消耗，其总和与系统年发电量之间的比值则是能量回收期，可以直观地反映投入单位能源所产生的回报。
风电机组发电量主要取决于风速高低和装机容量。一般来说，风速越高、装机容量越大，则风电机组的发电量越高，相应的能源回收期也越短。影响光伏系统发电量的因素比较复杂，主要有日照强度、日照时间和光伏系统转换率等。一般来说，日照强度越高、日照时间越长、转换率越高，则光伏系统的发电量越高，相应的能源回收期越短。
上述研究指出，在风电的20年全生命周期内，每生产1千瓦时电力，所消耗的能源为0.06千瓦时；在光伏发电的25年全生命周期内，每生产1千瓦时电力，所消耗的能源为0.1千瓦时—0.15千瓦时。两者的能源回收期分别为0.7年和1.6年，具有很高的能耗投入产出比。
社会环境效益凸显
风能、太阳能之所以能够成为全面替代传统化石能源的最佳解决方案，关键在于其利用过程的绿色、清洁，环境效益自然就成为发展风电、光伏产业的核心功用之一。
《协同效益》报告显示，风电和光伏发电的环境效益显著。报告以燃煤发电为参照物，包括生产和运输、发电、温室气体排放等在内，测算出其2015年的环境外部成本约为0.159元/千瓦时。由于煤电的环境外部成本即风电、光伏发电的外部环境收益，这也意味着，2015年风光发电的外部环境效益已经高于2016年河北张家口和承德、湖南、广东对风电的补贴强度。
基于特定的电力系统发展情景预设，到2020年，这一效益将约为0.096元/千瓦时，2030年则约为0.3元/千瓦时。按到2030年并网风电、光伏年发电量分别达到9802亿千瓦时、5400亿千瓦时计算，两者的发电环境效益分别约为2940亿元、1620亿元。总额远超2016年我国燃煤发电企业在脱硫、脱硝及除尘补贴上获得的国家补贴总额——1100亿元。
值得强调的是，有声音质疑可再生能源补贴的合理性。从以上数据可以看出，在燃煤发电的外部环境成本没有完全内部化的情况下，补贴确切地说应该是对可再生能源环境经济效益的补偿，它能够有效纠正市场失灵，使其可以与传统发电技术在公平环境中竞争。同时，风电与光伏发电都具有通过研发、技术外溢以及“干中学”实现成本下降的潜力，前二者可以归为技术创新的推动，而后者可以归为市场的拉动。但在初期阶段，如果没有足够的市场容量，成本下降过程就不会启动，很难形成足够、有市场竞争力的规模。因此，成本下降潜力的释放需要借助额外的政策。补贴只是克服行业在这一阶段中技术锁定效应、提高风电和光伏发电市场份额的政策手段。上述报告结合风电、光伏发电的成本下降趋势，给出了确定的结论——发展风光发电是2020年后全社会有效率的选择，即补贴水平将不断下降，直至随着技术的持续进步而最终变得不再必要。
此外，风电和光伏发电在扶贫、节水、促进社会公平等方面也发挥出了积极的作用。目前，光伏发电已经是偏远地区实现电力供应的最经济手段。2013年—2015年，国家共安排投资247.8亿元用于实施无电地区电网延伸和可再生能源供电工程建设。其中，安排电网投资计划206.8亿元，为154.5万无电人口通电；安排光伏独立供电工程建设投资计划41亿元，共建成光伏独立电站670余座、光伏户用系统35万余套，为118.5万无电人口通电。相比电网延伸，独立光伏用总投资中的16.5%资金解决了43.4%无电人口的用电问题。人均投资上，在独立光伏上每投资3460元即可解决一人的用电问题，而投资电网却需要13385元，是前者的3.87倍。
并且中国的煤炭资源和水资源多呈逆向分布。煤炭的开采、洗选和发电都高度耗水。过度取水给当地的生态环境和人体健康造成了巨大危害。与此相比，风光发电的用水量要小得多。从全生命周期考虑，风电和光伏发一兆瓦时的电力，将比燃煤发电分别节约用水2.76立方米和1.63立方米。据此计算，风电和光伏发电的节水量将分别从2015年的5.11亿立方米、0.62亿立方米增长到2030年的27.05亿立方米、8.8亿立方米，节约的水资源相当于2亿人全年的用水需求。
考虑到我国的特殊地域特征和燃煤机组分布，该效益在缺水地区将更加显著。其中，在水资源压力极高的西北和华北地区，2030年风光发电的节水量可以达到10亿立方米和8亿立方米。
此外，风光发电目前已经成为促进能源行业主体多元化的最重要力量。化石能源行业的准入门槛高，基本控制在国有企业手中。风光发电则为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。
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