当今社会正面临着能源和环境的双重挑战，日趋严峻的生态环境的恶化，要求现代社会进入经济-能源-环境协调发展阶段。为使人类走出困境，当今能源新技术在现代科技发展前沿中越来越显出它的重要地位，世界各国都争先进行各种类型能源新技术的研究。从能源系统角度来看，能源新技术包括系统所涉及的各种能源资源从开采到最终使用各个环节的先进技术。工业发达国家由于涉足较早，在某些新能源技术方面已耗资巨额，取得了长足的进展，其商业化时间也为此大大提前。有的技术已经过实证，现在正处在商业化的前夜。例如，在美国，洁净煤技术中的增压流化床燃烧和煤气化联合循环发电等技术已经过示范阶段，通过努力已在20世纪末进入商业化。
开发节能新技术
在保证能源供应质量和水平的情况下，减轻能源供应的压力的最有效办法就是节能。节约能源包括改善管理、完善法制和开发新技术等多方面内容，这是大有潜力可挖的。
节能是我们国家制定的基本国策，要确保我国人民过上小康生活，能源问题的解决，一半靠开发，一半靠节约。
精打细算话节能
当今世界，人们一方面感到能源紧张，另一方面却又在“耗油如水”，浪费能源的现象比比皆是。近几十年来，人们虽然已经注意节能，但还远远不够。
目前，人们普遍把节能看做是与石油、天然气、煤炭和核能并列的第五大能源。世界各国都已把节能作为重要国策，正在积极研究和开发节能新技术。
提到节能，人们首先会想到在工业、农业、交通运输、商业和日常生活中节约用电和节约用油等。是的，这里面也确实大有文章可做。在1973年的能源危机中，许多国家这样做了，也的确取得了很大的成绩。然而，必须指出，节能并不是强迫忍耐、缩减需求，降低正常的生产和生活水平，而是依靠技术开发，减少能量损失，提高能源利用率。也就是说，节能技术的实质和核心是不断提高能源的利用效率。有人作过估算，“如果美国打算认真致力于节能，就有可能比现在少消耗30%~40％的能量，而且依然能享受同样的、甚至更高标准的生活内容。”
事实也告诉我们，要想大量节能，实现真正有效的节能，也必须在提高能量转换效率上找出路。目前，燃料能源的浪费最大。目前能量的使用通常是将燃料的热能先转换成机械能，再变为电能。可是热机把热转换成机械能的效率非常低，虽然不断改进和提高，所获热能仍然只有25%~30％，大部分热能都因散失而白白浪费掉了。从热力学上分析，热机效率不可能提高到50％以上。所以，必须开发能量转换新技术。从迄今为止已研究出来的成果看，有希望取代热机的新技术是磁流体发电和燃料电池。磁流体发电的热电转换效率可达55％以上，燃料电池的化学能转换成电能的效率则高达75％以上。
煤炭的气化和液化是通过革新燃烧技术提高能源利用效率的另一个有效途径。煤直接燃烧缺点很多。首先是燃烧不完全，热能利用率低；其次是体积大、笨重，运输、储存、加工和使用都很不方便，在我国，煤炭的运输量就占去了大约60％的运输力；此外，煤直接燃烧，还会造成大面积的环境污染，因为煤在燃烧过程中有大量的二氧化碳和二氧化硫等有害气体逸出。大气中的二氧化碳浓度增加会使地球温度升高；二氧化碳会形成酸雨降落到地面，使湖泊里的水生物死亡，甚至绝迹，以及使土质恶化，农作物显著减产。
如果把煤炭变成气体或液体就能较好地解决这些问题。
怎样才能把煤炭变成气体或液体呢？现在人们已经研究出了很多方法。
其中，最常用的工艺是：先将煤块粉碎成极细的粉末，然后放入气化炉中，通入蒸气和氧气，加热到1100℃，产生出氢和一氧化碳的混合物，叫做“合成气”。这样的合成气用起来跟天然气一样。合成气还可以进一步与催化剂一起放入反应器中进行化学反应，变成液态的碳氢化合物，如酒精、汽油、柴油和润滑油等。
煤炭气化和液化的另一种方法是“氢化分解法”——应用空间时代的火箭技术，将碎成粉状的煤与高温氢气混合，在高压条件下产生高质量的无污染的气态或液态的碳氢化合物。
能量守恒和转换定律告诉我们，在任何与周围隔绝的物质系统（称作孤立系统或封闭系统）中，不论发生什么变化，能量的形态可能发生转换，但能量的总和却永恒不变。非封闭系统能与外界发生能量交换，因而它的能量会有改变，但它增加（或减少）的能量值一定等于外界减少（或增加）的能量值。所以，从总体上来看，其能量之和仍然是恒定不变的。可见，能量既不能创生，也不能消灭，只能在各部分物质之间传递，或者由一种形态转换成另一种形态。因此，某一装置、过程或系统所用的全部能量在完成某种功能后，剩余的能量最终总表现为热能。可惜，这些热能绝大部分被当作废热给排放掉了，或者作为余热任其自然散失。譬如，刚刚炼出的赤热的焦炭，温度高达1000℃左右；工业用炉体的温度有700~900℃；高温废气大都在150℃以上，甚至有的高达七八百度；还有废热水，温度高的为60~90℃，低的也有30~60℃。这些都是宝贵的能源，应该、也能够加以利用。比如，综合发电就是利用高温废气和高温废水，提高能源利用效率的好办法。20世纪70年代以来，日本在节能上狠下工夫，取得了很大进展：1979年制订的规划中要求，节能率1985年为10％，1990年为148％，1995年为171％；实际上，到20世纪80年代后期，日本的总体能耗水平，按单位产值能耗计，几乎降低20％。
1978年，日本政府制定的节能计划——“月光计划”，就以大型节能技术为重点，其中又以余热利用为首选项目。从日本人的节能实践活动效果看，其能耗的降低，很大一部分是由余热的利用带来的。由此可见余热利用在提高能源利用效率中的重要作用。
随着现代科学技术的高度发展，新型电力电缆和新型输电方式将产生明显的经济效益和节能效果。电力电缆主要采用油浸电缆和聚乙烯电缆。现在已研制成功的油浸电缆可耐压500千伏，聚乙烯电缆可耐压275千伏。今后将采用管线充气输电电缆、极低温电阻电缆及超导电缆进行100万千伏以上的大容量输电。日本电子技术综合研究所正在研制浸渍液氦聚合物绝缘超导电缆。目前，直流输电技术也已试验成功。由于在直流电系统中，电流的大小和方向不像交流电那样随着时间作周期性变化，而是恒定不变的，不存在长距离交流输电时产生的不稳定性问题。所以，直流输电系统不仅输电线单价低、稳定性好，而且直流电缆系统不必充电，因而不需要充电电流补偿装置。但是，现有电力系统均采用交流发电机和交流电，要进行直流输电，就必需配置把交流电转换成直流电的电流变换装置。尽管变电装置成本较高，但在其他方面采用新技术可以降低总成本，所以，直流输电的经济效益仍很可观。现在，直流系统已能用于远距离输电。新型交流输电方式有6相输电（我们通常所用的电，大都是三相交流电，它是由三相交流发电机产生的。
这种发电机有三个绕组，每一个绕组称为一“相”，发电时三个绕组的电动势变化频率相同，但相位各差120°），各相相位差为60°。依此类推，还有9相、12相等输电方式。美国能源部正在积极研究6相输电技术，已建成80千伏试验输电线。日本东京大学和关西电力公司也正在研究6相输电。6相输电的优点是：减少输电线体积和用地，节省输电费用。此外还有，用低于50赫频率的低频输电、用60赫以上频率的高频输电、交直流重叠输电、隧道充电绝缘输电、波导管输电、光电输电等方式。
微计算机用于能源管理系统不但是自动化技术发展的必然趋势，也是提高能源利用效率、大量节能的有效途径。由传感器、接口、转换器、仪器和微计算机等互相配合组成的监控系统用于能源管理后，锅炉可节约能源5%~20％，电动机可节电10%~60％（例如，1—20马力变速电机节电17%~30％，成本降低50％），水泵可节能30％，内燃机节油10%~40％，而经济效益则由于产品质和量的上升而成倍增长。
节能的政策措施
节能的政策手段
1973年和1979年曾发生两次世界范围的“石油危机”，世界各国惊醒，大力节约能源，提高能源利用效率，以减少国民经济发展对石油的依赖。各国能源专家普遍认为，有六种政策手段可影响能源的消费密集度及节约能源。它们是：能源价格；能源效率标准；可获得的技术改造资金；信息服务；科研和发展工作；以及对能源消费的指导。
这些政策中，能源价格是最重要的政策手段。一些不重视能源和认为可以任意消耗能源的经济部门，其能源效率是最差的。这些部门实行价格控制和价格补贴，歪曲了市场价值，导致浪费能源。如加拿大、挪威、前苏联、产油的发展中国家的一些经济部门，或多或少都属于这种类型。
