全球各国不可回避气候变化、化石能源可耗竭性、生态环境破坏等带来的严峻问题。面对这些问题,全球各国在能源生产和能源消费方面正采取积极的方式来解决这些问题。以清洁能源为核心能源的能源转型正在多数国家推进,研究能源转型问题值得大家的关注和重视。本论文首先在绪论中分析能源转型研究的背景意义和研究现状。研究我国能源转型的能源资源基础和发达国家能源转型过程中的政策建议,采用现有的能源系统可持续性评价指标体系评价了我国能源系统的可持续性,明确我国能源转型的必要性,结合能源生产和消费、社会经济发展特点,建立了新的能源可持续性评价指标体系,改进能源转型可持续性评价。电力部门和交通部门是能源转型的重点关注部门,采用EnergyPLAN模型针对可再生能源尤其是风力发电和太阳能发电的间歇性特点,在满足2030年电力需求的前提下,分析不同情景电力供应组合产生的能源社会环境影响,优选可再生能源发电组合。考虑到电力生产全生命周期的成本和温室气体排放对于交通部门的减排的影响,进而使用全生命周期方法计算了2030年我国电力生产的成本,对比内燃机汽车和电力汽车的全生命周期温室气体排放及全生命周期成本,计算这种替代产生的减排成本。在从微观角度研究电力部门和交通部门两个重点关注部门的基础上,本论文进一步建立能源规划模型并使用该模型研究设定能源转型的路径,分析不同能源转型路径产生的影响。研究结果表明,当前我国能源系统在全球范围内的可持续性水平较差,应该根据化石能源和非化石能源生产和消费的规律,从环境可持续性、经济可持续性、社会可持续性和能源消费与能源生产之间的耦合关系角度出发,建立应用于指导能源转型的能源系统可持续性能评价指标体系。低核电高水力发电情景是最优的情景,中国政府应实施旨在促进风电和太阳能光伏综合发展的新政策;未来太阳能光伏(PV)和陆地风电将会与火电具有可比性的成本;新能源车辆和常规车辆之间的替代成本降低1吨温室气体排放的成本为517元至1542元,汽油价格、税收和车辆保险将是补贴结束时政策实施的方向。能源技术组合情景的能源系统规划模拟模型为能源转型提供了一种模拟方法,使用者可以在经济成本、温室气体排放、能源消费总量和非化石能源占能源输入总量的百分比等方面对比各种能源系统,通过情景分析表明,在降低能源消费总量方面,在交通部门使用新能源汽车,增加电力和可再生能源的投入的转型比在制热方面效果明显;在制热和热电联产部门更多采用电力和可再生能源技术,对于降低温室气体排放效果明显。多种情景中的最优情景是高度电气化情景,由于电力需求量大,可再生能源装机容量对相应增加,但是电能储能方式主要是抽水蓄能,受限于抽水蓄能有限的装机容量,因此化石能源装机容量也会增加,化石能源发电量比其他情景略高。我国能源转型的路径应该集中于各部门电气化和新能源技术的采用。