目前全球已发现的油气资源为55万亿桶油当量。据此，预计通过当今的技术，可对其中的十分之一进行开采 ，即4.9 万亿桶油当量。到了2050年，油气资源的可开采总量将增加约三分之一，达到7.3 万亿桶油当量，足以满足至2050年全世界的预计需求，即1.8至2.5 万亿桶油当量。这还不包括煤炭、太阳能、风能、生物质能等等，人类技术可采的能源总和已经远远大于潜在需求的数量。
即便如此，无论是政府还是企业，千讯咨询发布的《中国能源市场前景调查分析报告》显示，对于能源技术持续关注和投资仍然有其必要性，因为这些关注和投资，能够发掘出比现有资源更加经济、环境足迹更低的资源选项。一直以来，用于能源生产和消费的技术不仅能够促进能源本身的革命，还可以推动社会生产力的变化。面向未来，无论是对能源本身，还是经济、社会和环境的影响，能源还将扮演最重要的角色。
18世纪末，从瓦特成功改良蒸汽机开始，工业革命依托蒸汽机、内燃机和电力等能源技术，实现了一个又一个的生产力革命，进而开启了一段史无前例的人口增长时代。其间，世界人口增长至八倍，人类预期寿命也翻了一倍。但是，人口的快速增加，对于能源的消费从煤炭到石油、天然气，带来的问题也与日俱增。如温室气体排放、城市过度拥挤和空气、水以及土壤的污染等，能源的使用也给人类社会带来了许多的问题。
这也是当今世界，全球社会面临的双重挑战——既要满足日益增长的能源需求，也要同时减少温室气体排放。空气质量和水污染等其他问题也有待解决。这一困境可以通过以下方式得到解决：尽可能高效地利用能源进而减少能源总消费，即节能；向低碳、零碳甚至负碳能源过渡，即能源转型。
能源转型包括使用可再生能源或核能，也包括在发电领域用天然气替代煤炭，因为天然气发电的碳排放量仅为燃煤发电的一半。在以下这两大领域，技术均可扮演关键角色：提高能源使用效率，提升低碳能源的可负担性和可用性。