能源是社會和經濟發展的基礎，未來世界對能源的需求將進一步增長。
       美國能源信息署（EIA）在2013年《世界能源展望報告》中指出，2040年前，世界能源需求將比2013年增長56%，主要由亞太地區帶動。
       20世紀至今，化石能源支撐了世界經濟與社會的發展，但隨著氣候變化的影響越來越大，哥本哈根會議決議要求在2050年前全世界排放量減到1990年的一半，世界各國為了完成減排目標，不得不減少化石能源的消耗，增加清潔能源（低碳或無碳）的應用。
       目前，化石能源在能源消費結構中仍然處于主導地位，核能和水電是可再生非化石能源中最大的兩種，合計也只占到了12%左右。
       盡管風能、生物質能、太陽能等低碳能源發展迅猛，但是由于其基數小，在21世紀前葉仍不能取代化石能源的主導地位。
       在基準情境下，核能、世界水力發電和可再生能源2009-2040年年均增長率為2.5%，短時間內快速發展的潛力不大，近期不可能替代煤炭和石油。2040年非化石能源的占比將為22%，與國際能源署的預測相差不大。
       美國能源信息署對非常規天然氣的發展非常樂觀，預測2040年美國頁巖氣產量將占據美國天然氣總產量的一半，致密氣、頁巖氣和煤層氣的產量在加拿大和中國將占據總產量的80%，屆時天然氣將占到一次能源總消費量的23%。
       據《BP能源展望2030》預測，未來增長最快的燃料是可再生能源，到2030年包括生物燃料在內的可再生能源在全球一次能源消費中所占比重為6%，而2011年這一比重為2%。
       2011-2030年可再生能源年均增幅為7.6%，其中核電每年增長2.6%，水電每年增長2.0%，化石能源中天然氣屬于清潔能源，增長最快，年均增長率為2.0%，煤炭和石油增長較慢，分別為1.2%和0.8%。
       從長遠看，未來煤炭所占比重下降，天然氣比重略有增加，可再生能源開始大規模進入市場，到2050年，世界將形成以清潔能源為主的世界能源格局。
       據國際能源署（IEA）預測，未來煤炭在一次能源消費構成中的占比將有所增加，但增長緩慢，到2020年的占比為28%，2030年的占比為29%，2050年的占比將將增至30%；石油在一次能源消費構成中的比例將大幅度下降，從2005年的36.3%下降到2020年的25%，之后進一步下降到2030年的18%，到2050年時，石油在一次能源消費中的占比將僅為10%。
       化石能源消費占比下降的同時核能和可再生能源所占比例有所上升，2020年將增長到25%，2030年達到33%，到2050年將達到48%。
       綜合國際能源署、美國能源信息署等機構的預測，2050年清潔能源在世界能源結構中的比重將達到62%左右，其中：煤炭和石油等化石能源將更多地用于化工原料，在世界能源結構中的比重將由2013年的63%下降到38%左右；天然氣作為重要的清潔能源，在世界能源結構中的比重將由目前的24%上升到29%；核能和太陽能、氫能、地熱能、海洋能、風能、生物燃料等可再生能源，將更多地被開發利用，在世界能源結構中的比重由目前的13%上升到33%左右。
       雖然世界各大機構對未來結構能源的預測存在差異，但是未來能源的發展趨勢是明確的，未來的能源格局也是明確的。
       煤炭、石油等碳排放強度較大的能源支撐了世界的發展，也引起了全球升溫、氣候變化、大氣污染等各種環境問題，當煤炭和石油的消耗造成的環境危害大于其創造的經濟價值時，煤炭和石油就應該退出歷史的舞臺，否則就會起到負面的作用，造成無可挽回的災難性后果。
       當化石能源會逐漸淡出歷史舞臺，世界經濟社會不能因此而停止或后退，未來清潔能源將取代煤炭和石油，支撐世界的發展。雖然目前為止還沒有明確的結論說哪一種清潔能源能夠發揮如此巨大的作用，但是清潔能源的未來發展趨勢和歷史使命是無可置疑的。
       隨著世界主要能源由煤炭、石油向無碳、可再生能源和其他新能源的轉化，高碳能源將逐步為低碳能源和無碳能源所取代，全球能源消費中碳的平均含量將逐步降低，世界能源消費結構逐步趨向低碳化。