其中，在勘探与开采技术领域方面，将完善复杂地质油气资源、煤炭及煤层气资源综合勘探技术，形成页岩气等非常规天然气勘探开发核心技术体系及配套装备。
在加工与转化技术领域方面，突破超重和超劣质原油加工关键技术，实现炼油轻质油回收率达到80%。自主开发煤炭液化、气化、煤基多联产集成技术，以及特殊气质天然气、煤制气以及生物质制气的净化技术等。
在发电与输配电技术领域，实现大容量高电压输电关键技术和装备的完全自主化，提高电网输电能力和抵御自然灾害能力，在智能电网、间歇式电源的接入和大规模储能等方面取得突破。
在新能源技术领域，消化吸收三代核电站技术，形成自主知识产权的堆型及相关设计、制造关键技术；掌握6-10MW风电机组整机及关键部件的设计制造技术，实现海基和陆基风电的产业化应用；提高太阳能电池效率，发展100MW级具有自主知识产权的多种太阳能集成与并网运行技术等。
提前布局长远目标
据悉，《规划》将通过各地能源主管部门、科研机构和能源企业等共同落实完成。
《规划》提出，各地能源部门等方面要结合《规划》在“十二五”期间提出的重大技术研究和重大技术装备项目，选择并确定重大能源试点示范项目。优先核准自主创新和装备国产化斱案完善的重大示范项目，制定相应的措施和办法。同时利用税收及首台（套）设备优惠政策，鼓励技术创新，积极推进示范工程建设。
同时，《规划》将已具备一定基础并在“十二五”期间能够实现产业化的重大科技工作作为主要仸务，同时部署未来10 年有望取得突破的重大前沿科技项目，如700℃超超临界机组、高温高强度材料、高温气冷堆示范工程、大型先进压水堆核电示范工程、大规模储能等。
除此之外，《规划》在上述四方面还提出了2020年我国能源科技发展目标。例如，在新能源技术领域，建成具有自主知识产权的大型先进压水堆示范电站。风电机组整机及关键部件的设计制造技术达到国际先进水平；发展以光伏发电为代表的分布式、间歇式能源系统，光伏发电成本降低到与常规电力相当；开展多塔超临界太阳能热发电技术的研究，实现300MW超临界太阳能热发电机组的商业应用；实现先进生物燃料技术产业化及高值化综合利用