而从各种能源特征上看，煤炭是污染较为严重、环保措施较为复杂的化石能源，随着居民对环境要求提高和替代能源逐步成熟，煤炭资源的开发利用和煤电机组发展将受到适度的限制。预计2030年前，我国将继续开发煤炭资源，建设煤电项目，作为满足电力需求增长的重要手段，2030年之后，煤电仅作为新能源、核电等非化石能源的补充，不再大规模发展。
2013年底，我国已建核电装机量为1461万千瓦，核准在建容量3000万千瓦，采用AP1000三代技术的核电机组计划2014年投产，我国现有厂址资源可支撑核电装机1.6亿千瓦以上，通过进一步选址勘察，我国核电厂址资源可满足3~4亿千瓦的核电装机。
目前，我国正在研发快中子增殖堆技术，有望于2030年前后进入产业化阶段，可以将核燃料的利用率提高几十倍，核燃料将不会成为进一步大规模增加核电发展的资源性制约。
天然气方面，我国常规天然气预测可采资源量为22万亿立方米，已探明为3.9万亿立方米，我国天然气勘探处于快速发展阶段，未来储量有很大增长空间，预计我国天然气(不含煤层气、页岩气等)产能2020年可达到2000亿立方米以上，2030年可达到2500亿立方米以上。
未来我国天然气发电发展将实行大中小相结合，结合引进国外管道天然气和液化气字受端地区规划建设大型燃气机组，主要解决核电、风电、水电季节性电能对电网的调峰压力;随着天然气开发利用规模进一步增长以及分布式发电并网技术成熟，结合城乡天然气管道布局规划和建设，加快发展分布式冷热电多联供机组，提高能源利用效率。预计到2020、2030和2050年天然气装机容量分别达到1亿千瓦、2亿千瓦和3亿千瓦，利用形成逐步由大容量联合循环机组为主过渡为分布式多联供方式利用为主。
除此之外，包括风能、太阳能等可再生能源发展也将逐渐提速。以太阳能为例，2020年我国太阳能发电规模将达到7000万千瓦，按照乐观考虑，2030年之前太阳能发电技术取得进一步突破，发电成本显著下降，大规模并网与分布式接入问题得到彻底解决，2030年和2050年太阳能发电规模将达到3亿千瓦和8亿千瓦，分布式与集中式齐头并进。
2020年，全国发电装机预计达到19亿千瓦;2030年，全国发电装机预计达到29亿千瓦。到2020年，非化石能源装机比重达到39%，发电量比重达到29%，到2030年，非化石能源装机比重达到49%，发电量比重达到37%，到2050年，非化石能源装机比重达到62%，发电量比重超过50%，电力结构将实现从煤电为主向新一代清洁非化石能源发电为主的转换。
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