进入21世纪以来，在全球气候变化问题越来越受到全世界关注的同时，关于能源技术突破的报道也越来越多，这从一个侧面反映了世界能源创新的活跃程度。自本世纪初始于美国的“页岩革命”，改变了我们对传统化石能源资源储量的悲观估计，特别是天然气储量巨大这一发现，让人类可以更多地使用较清洁的天然气，以替代污染比较严重的煤炭。最近十年来太阳能光伏发电装机的高速增长、风力发电的大规模应用，使人类看到了可再生清洁能源的广阔前景。特别是天然气发电可以同光电、风电等间歇性能源互补，提高电力生产总体清洁度的同时确保电力系统的稳定性。而互联网技术在能源领域的广泛应用，可以将能源生产管理与能源需求侧管理有机地结合起来，创造出全新的现代能源体系，实现真正的能源革命。

基于能源技术和信息技术的发展趋势，有的学者把未来清洁、低碳的能源发展概括为由五个支柱构成的能源革命：变燃烧碳基化石燃料的结构为使用可再生能源的结构；将每处建筑转变为能就地收集可再生能源的迷你能量采集器；将氢和其他可存储能源储存在建筑中，利用社会基础设施来储存间歇式可再生能源，并保证持久可依赖的环保能源供应；利用网络信息技术将电网转化为智能通用网络，从而使分散的个体将周围建筑生产的电能输送到电网中，在开放环境下实现与他人的资源共享；全球运输模式转向插电外充式和燃料电池型等以可再生能源为动力的运输工具构成的运输网络。美国著名能源问题专家、洛基山研究所创始人卢安武博士在其2011年出版的专著《重塑能源》中提出，到2050年，美国可以实现单位能耗产值增加3倍，而可再生能源比重从目前的不足10％增加到75％（其余25％为天然气），使美国摆脱对传统化石能源的依赖。