傳統能源面臨去產能，新能源快速發展做替補的同時，也逐漸暴露出瓶頸，如2015年較為嚴重的棄光、棄風問題。國家能源局數據顯示，2015年全國風電棄風率達到15%，成為有史以來棄風最嚴重的年份，2016年一季度繼續攀升至26%。而全國一季度棄光限電約19億千瓦時，甘肅和新疆棄光率分別達到39%和52%，明顯高于2015年底的31%和26%。

為此，“十三五”期將優先發展分散式風電和分布式光伏發電，穩步推進“三北”地區風電基地和光伏電站建設，力爭在前兩年將棄風、棄光率控制在可控范圍內，后三年適度擴大建設規模。力爭在2020年風電裝機規模達到2.5億千瓦時左右，發電成本低廉，與煤電基本相當；光伏發電裝機規模達到1.5億千瓦左右，力爭實現用戶側平價上網。

在此之下，建設周期長、配套要求高的水電和核電項目成為完成2030年非化石能源發展目標的發力路徑。規劃提出，科學安排金沙江、瀾滄江、雅礱江、大渡河等大型水電基地建設時序，合理開發黃河上游、雅魯藏布江中游水電基地，適時啟動怒江中下游和雅魯藏布江下游水電基地建設，“十三五”開工常規水電6000萬千瓦以上，常規水電規模達到3.4億千瓦。而核電則是以AP1000、CAP1400、華龍1號為主力堆型，積極推進沿海電站項目，同時開展內陸核電項目前期工作，做好論證和廠址保護。此外，建成高溫氣冷堆示范工程，適時啟動智能小型堆、商業快堆和核能供熱、供汽、制氫、海水淡化等示范項目。2020年在運核電裝機達到5800萬千瓦，在建核電達到3000萬千瓦以上。