能源是人类生存发展的重要物质基础。进入21世纪以来，世界能源供应、能源安全、能源效率、能源环境等问题日益凸显。据统计，近10年来世界一次能源消费总量增长了近四分之一，2009年达到173亿吨标准煤。按照目前的能源储量和开发强度测算，世界化石能源平均可开发时间已不足百年。传统化石能源不可再生，其大量开发也带来了气候变化、环境恶化等一系列问题。如何改善能源结构、提高能源效率、保障能源供应的安全性、经济性、可持续性是人类面临的重大而现实的挑战。