從目前到2020年，全國一次能源消費量仍將保持持續上升趨勢。2009年，我國人均能源消費量為2.32噸標準煤，約相當于世界平均水平的77.3%，美國的18.2%。綜合各機構的預測結果，到2020年，我國一次能源消費需求約為40億-49億噸標準煤，人均能耗水平約為2.8-3.4噸標準煤，約相當于當前世界人均能源消費的平均水平（約3噸標準煤）。
　　多方案分析表明，2020年非化石能源占能源消費總量15％的目標，必須通過多元并舉才能實現。初步分析，在發電利用的非化石能源總量中，水電的貢獻率約占50％以上（其中18-28個百分點來自于新增水電的貢獻），核電約占22％-29％，風電約占10%-17%，其余5％左右來自于太陽能發電、生物質發電。
全國水能資源的技術可開發裝機容量是5.42億千瓦，截至2009年年底，全國水電裝機容量達1.83億千瓦，開發利用率為34%。
　　經過進一步選址勘察，核電廠址資源可滿足3億-4億千瓦的核電裝機。截至2009年年底，全國已建核電裝機容量908萬千瓦，在建容量2192萬千瓦。風能資源豐富，10米高度可開發和利用的風能資源總儲量超過10億千瓦。來自中電聯的數據顯示，2009年全國風電并網總裝機容量為1613萬千瓦。預計2010年年底風電裝機將達到約2800萬千瓦。全國太陽能年輻射量達933-2330千瓦時/平方米。截至2009年年底，光伏系統的累計裝機容量大約為30萬千瓦。
　　目前，生物質資源可轉換為能源的潛力約5億噸標準煤，今后隨著造林面積的擴大和經濟社會的發展，生物質資源轉換為能源的潛力可達10億噸標準煤。但就國情而言，生物質資源是具有綜合利用價值的資源，而不宜僅以“能源資源”來看待。因地制宜采用沼氣等方式解決農村地區的能源、生態環境等綜合利用問題，可能是更好的利用方式。
綜合考慮，2020年前具備規模化開發潛力的非化石能源主要是核能、水能、風能，以轉化為電力為主。假如核電、水電、風電均達到其最大開發規模，即核電8000萬千瓦、水電3.5億千瓦、風電1.7億千瓦，非化石能源可貢獻約合6.7億噸標準煤（含太陽能及生物質能發電），對應可支撐約44億噸標準煤的一次能源消費總量。如果再計及0.4億噸非發電利用的非化石商品能源，相應可支撐的一次能源消費總量大約在47億噸標準煤。即使計及1.3億噸標準煤非發電利用的非化石能源量，相應可支撐的一次能源消費總量最多也只有53億噸標準煤。因此，必須堅定不移地貫徹實施“節能優先”戰略，力爭將2020年的能源消費總量控制在45億噸標準煤以內。