中國正處在發展變革時期，其能源前景將與過去有著天壤之別。多年來，大家對中國能源狀況的描述主要是強調中國的發展步伐有多么驚人、中國是如何成功讓億萬群眾擺脫貧困，以及中國對各種能源，主要是煤炭和石油是多么的渴求。這些觀點現在仍然有效，但是中國正在加快發展方式的轉變，向以服務為基礎的經濟和更清潔的能源結構邁進。與早期的能源密集型發展相比，新的發展方向對中國和世界帶來的影響同樣重要。
在新政策情景下，中國的能源需求增長速度下降到每年1%左右，不到該國自2000年以來的年平均水平的六分之一。這是經濟結構轉變、強勁能源效率政策實施和人口變化所帶來的綜合效應。到2040年，能源需求總量的增長水平將與2008年至2016年這八年期間的增長水平基本持平。由于經濟繼續快速增長，平均增長率為每年4.5％，相當于能源強度每年改善3.4％，據我們預測，這是截至2040年世界范圍內最快的改善速度。到2040年，中國人均能源消費量也將增長四分之一，將在2035年左右超越歐盟。
中國日益增長的能源需求正越來越多地依賴可再生能源、天然氣和電力；而煤炭需求有所回落。電力和可再生能源需求的增長與中國能源結構的多樣化和清潔化密切相關。到2040年，煤炭在總發電量中所占份額將從2016年的三分之二降到40％以下。電力和天然氣需求的增長與工業和民用部門是密切相關的，因為這些能源滿足了輕工業部門的能源需求又契合了人們對空氣質量日益增長的要求。中國還將生物質能應用到工業中，將太陽能用于供暖以及運用生物燃料運輸，從而增加終端消費行業對可再生能源的直接利用。到2040年，電力將在中國的終端能源消費中占據主導地位，到21世紀20年代后期超過煤炭，此后不久將會超過石油。到2040年，天然氣需求量將上升到6000億立方米以上，使中國成為僅次于美國的全球第二大天然氣市場，也是全球天然氣需求增長的最主要來源：在此期間，天然氣在中國主要能源結構中的份額將從不到6％上升至12％以上。與此同時，隨著燃煤發電的發電量達到峰值，以及重工業用煤和居民供熱用煤出現結構性下滑，中國的煤炭需求最終將遠低于2016年的水平。煤炭在中國一次能源結構中的份額將縮減20個百分點，到2040年約為45％。
中國成為世界上最大的石油消費國，但不再是世界石油需求增長的最主要來源。中國是石油市場的主力軍，2016年1150萬桶的日均需求量和400萬桶的日均產量之間的差距，使中國成為世界上最大的石油進口國。到2030年，運輸燃料需求的持續增長意味著中國將取代美國成為世界上最大的石油消費國。到那時，中國的石油需求增長將趨于平緩，預計到2025年以后，印度將成為全球石油消費增長的主要來源。到2040年，中國的乘用車保有量的增長將減緩，四分之一的汽車將是電動車，嚴格的燃油經濟性指標將限制其他車輛對油品的消費。預計中國的乘用車油耗將在2030年后下滑。
強大的執行力和有力的政策支持了可再生能源成本的持續降低，而太陽能光伏將成為中國最經濟的發電方式。以水力、風能和太陽能光伏引領的低碳裝機容量迅速增長，到2040年將占總裝機容量的60％。到2020年前后，中國普遍的太陽能光伏項目成本將比新建和已有的燃氣電廠成本更具經濟性，到2030年，比新建燃煤機組和陸上風電成本更具經濟性。到2040年，新的太陽能光伏發電成本也將低于已有燃煤發電廠的預計運營成本。這種傳統優勢的顛覆有重要意義，但也需要重大的電力市場改革和強力的電網建設措施，提高風能與太陽能互補發電的市場份額。目前由于中國現有的電力系統的接納能力不足，棄風、棄光率達到約15％。在我們的預測中，對新輸電線路的一項重大投資緩解了這些制約因素，使得中國內陸的可再生能源能夠為更靠近海岸線的需求中心帶來價格更低廉的電力。除可再生能源外，燃氣發電量也翻了三倍，但其發電份額仍低于10％。核能的地位預計也會繼續增長：到2030年，中國將超過歐盟和美國，成為全球核能發電的領導者。
中國仍然主導全球煤炭市場，而中國煤炭行業的重組是影響全球能源未來發展的至關重要的因素。21世紀初的煤炭投資熱潮，加之自2013年以來出現的需求量驟減，使中國的煤炭供應量明顯過剩。當前正在進行煤炭價格的調整，目的是使大多數煤礦能夠盈利（同時削減效率最低的產能），從而不會給中國的燃煤發電行業施加過高的經濟壓力。這個過程反過來決定了中國對進口煤炭的需求，并且在很大程度上決定了國際煤炭價格和貿易動態。我們在預測中假設，一旦過剩產能得到成功削減，中國的煤炭行業將逐漸變為市場驅動型產業，預計產量將逐漸減少。盡管煤炭需求從沿海地區向內陸地區（在這些地區，國產煤炭更有競爭力）的轉移會多多少少對前景預測有所改善，對于這個直接雇用大約400萬人口的行業來說，改革仍將是一個挑戰。
市場改革、成熟的常規產量和前景不明的頁巖氣是決定中國石油和天然氣供應情況的幾個主要因素。雖然中國是世界第七大石油生產國，但自2014年以來，中國石油價格的下跌使投資嚴重減少，且加速了成熟的常規油田產量下滑。根據我們的預測，盡管上游新參與者的進入及對提高石油采收率的關注有助于減緩下降速度，但一次石油產量持續緩慢下降的趨勢將難以扭轉。預計到2040年，石油產量將剛剛超過300萬桶/天。盡管面臨著日益改變的產品結構和日益嚴格的燃料油質量標準等主要挑戰，中國的煉油行業仍將成為世界之首。天然氣產量的前景比石油的更為樂觀，將從2016年的1400億方增加到2040年的3400億方，我們預計這種增加幾乎完全是由于非常規產量的擴張，這種擴張主要來自頁巖資源。盡管中國頁巖資源的質量和生產成本仍然存在很大的不確定性，但增加進入面積、增強管網建設的假設和擬議的天然氣市場改革方案共同支持了我們的這一預測。即使國內產量增加，要滿足中國的天然氣需求也需要大幅度增加進口量：2040年，通過管道（與俄羅斯新的管道加強了中國與中亞的聯系）的進口量將達到1500億立方米，以液化天然氣形式的進口量達到1300億立方米。
中國的能源轉型對與能源相關的排放有重要影響，二氧化碳排放量到2030年將達到峰值，所有的主要空氣污染物含量都將下降。中國近幾十年來以煤和石油為主的消費上升，使許多主要城市的空氣質量下降，對環境和公眾健康產生了一定影響，盡管兌現“讓天空再次變藍”的承諾將是一條漫長的道路，但是現在這已成為政府政策的焦點。到2040年，中國幾乎一半的人口將生活在空氣質量符合《環境空氣質量標準》的地區，但由于城鎮化和人口老齡化加速，中國人口面對健康沖擊時仍會比較脆弱。二氧化碳排放方面，只有交通運輸行業的排放量在2040年之前還沒有達到峰值，電力行業將恰好在2030年之后實現這一里程碑，而建筑和工業領域將更早實現。全國二氧化碳排放量峰值雖然并不明確，但在經濟持續強勁增長的背景下，反映出政府所做出的觸及能源領域各方面意義深遠而又復雜的政策努力。
政策和技術演變的動態背景意味著中國未來的能源路徑具有相當大的不確定性。我們通過替代方案和多個案例研究探討了這種不確定性的一些關鍵因素。例如，一套在中國城市限制汽車保有量增長和促進機動車電動化的雄心勃勃而又合理的新政策，可能會在2040年將該國的石油需求量（和進口量）削減250萬桶/天，相當于促成到2030年全球石油消費量達到穩定的最高水平。中國經濟轉型的步伐也是能源市場的一個主要不確定因素：我們的主要預測情景是以中國經濟朝著服務業和高附加值加工制造業的顯著轉變，以及《中國制造2025》規劃為基礎的。如果將這一轉變延遲10年，減緩經濟從重工業部門轉移出來的速度，將使中國工業繼續走在能源密集型和二氧化碳密集型的道路上。在這種情況下，中國2040年的煤炭需求量可能會高于我們主要情景的預測水平：8.5億噸標準煤（或者高35％），而石油需求量將比主要情景預測高出270萬桶/天（或者高18％）。
我們預測的主要情景表明：中國能源轉型的進程應更快地向前推進。盡管已經取得了相當大的進展，但空氣質量仍然是一個重大的公共衛生問題。對進口的依賴，尤其是對石油進口的依賴，到2040年將達到每年需要耗費近五千億美元的水平，對能源安全構成了潛在的風險。在可持續發展情景中，我們根據中國“能源革命”的戰略精神，考慮變革步伐加快的假設。在這種情況下，更強大的能源效率政策推動力，更大規模的清潔能源技術部署，以及天然氣在更大程度上替代煤炭（和石油），帶來了能源相關排放量的大幅度減少，進口額也相應減少。與我們預測的主要情景相比，煤炭和石油的消費量大大減少，到2040年，電力行業的低碳發電份額將達到90％以上（相比之下，在我們預測的主要情景中是50％左右）。到2040年，在可持續發展情景中，從今天的36％開始提升，幾乎所有的人口都生活在空氣質量符合《國家空氣質量標準》的地區。
中國走的道路將對全球市場、貿易和投資現金流、技術成本以及實現全球共同目標產生深遠的影響。到2040年，中國的政策選擇和進口需求將對全球石油、天然氣與煤炭貿易以及投資產生巨大影響：到2040年，在我們預測的主要情景下，中國將占據近30％的國際石油貿易量，同時還將占據近四分之一的天然氣遠程交易量。中國對解決全球氣候變化的努力同樣具有深刻的影響力：在我們預測的主要情景中，中國在全球清潔能源技術和應用領域占有巨大的投資份額，其中包括電動汽車、電池、碳捕獲和儲存、核能、太陽能和風能，每種情況下都有降低全球成本的潛力。中國的清潔能源部署、技術出口和對外投資規模使其在加速轉型中更具影響力，該轉型在可持續發展情景中有具體描述。
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