能源結構調整將對峰值目標的實現起到決定性作用。據統計，非化石能源2012年的消費量約為3.3億噸標煤，占一次能源消費總量比重9.2%，煤炭約占66.4%，石油和天然氣分別約占18.9%和5.5%，當前能源結構高碳特征明顯，相比于國際平均水平，能源結構至少有20個百分點清潔化和低碳化的空間，也就意味著同等消費總量下可以減排10%-25%左右，問題是可行的調整速度是否能夠滿足峰值目標要求。事實上，過去20年中結構調整幅度非常有限，非化石能源比重僅上升3.5個百分點，煤炭比重下降8.2個百分點，石油比重上升2.4個百分點，天然氣比重上升2.3個百分點。即使自2005年加強政策力度以來，非化石能源比重上升的速率快了一倍，每年也僅略高于0.3個百分點。

　　如果至2020年非化石能源比重上升速度相比于“十一五”時期再提高一倍，即每年0.7個百分點左右，則2020年非化石能源占比將接近于15%，非化石能源發電量占比將超過30%；而2020年至2030年繼續保持相當速度，即每年0.5至1個百分點左右，則2030年非化石能源占比將達到20%-25%，非化石能源發電量占比將超過45%，與此同時能源消費總量控制在60億噸標煤以內，煤炭占比降低至45%左右，天然氣占比增加至10%左右，那么能源活動排放大致可以控制在110億噸左右。但那就意味著2020年非化石能源消費量要翻一番，達到7億噸標煤以上，非化石電力裝機要超過6億千瓦，到2030年非化石能源消費量要再翻一番，達到15億噸標煤以上，非化石電力裝機要超過10億千瓦，該發展速度大大超過了美歐，是極為罕見的，從以往的經驗數據看，相當于年投資額要超過1萬億元。而同時天然氣的消費量要達到4000億立方米，如果新增量的一半來自于頁巖氣開采，那么需要打3萬口生產井以上，總投資額也將接近于4萬億元。結構調整速度的不確定性和經濟代價都很大。

　　事實上如果按照上述工業化和城鎮化的進程，能源消費總量大致還要增加30億噸標煤左右，非化石能源和天然氣加速發展也并不能完全滿足實際增量需求。“十二五”煤炭消費量規劃已為39億噸，即使2030年在一次能源中占比下降至45%以下，即今后每年下降1.2個百分點以上，煤炭消費總量預期仍會大大突破40億噸，增長至45億-50億噸，并將長期處于該高位平臺區間。