在诸多利好政策的刺激下，近一时期，新能源开始进入全民投资时代。目前，中国已经有18个省区提出要打造新能源基地；上百个城市提出把新能源作为经济发展的增长点；甚至个别省市已经制定出打造上千亿元、上万亿元的新能源产业的规划。长期垄断着国内石油产业的中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司三大石油巨头也正在加快布局与新能源相关项目的建设。
中石油投资重点：煤层气、燃料乙醇、生物柴油
2010年初，中石油审议通过新能源业务发展规划和生物能源业务发展规划。对此，该公司表示，虽然未来一段时间内化石能源依然是能源结构中的主体，但是必须着手加强新能源、非化石能源和可再生能源的工作，并坚持有所为有所不为，重点发展与主营业务相近的煤层气、燃料乙醇和油砂等新能源。
而继首个新能源业务发展规划出台后，中石油集团又制定了详细的新能源发展计划：到2010年底，新能源建成综合能力125万吨/年(油当量)。其中燃料乙醇产能达到50万吨/年，煤层气6亿立方米/年。到2015年，公司将形成600万吨/年(油当量)以上的生产能力，主要是煤层气40亿立方米/年，页岩气10亿立方米/年，燃料乙醇200万吨/年，生物柴油6万吨/年。
目前中石油发展的新能源项目主要是吉林已投产的年产50万吨乙醇项目以及山西沁水的煤层气项目。此外，中石油还投资近1.8亿元建设了一套6万吨/年规模的生物柴油示范装置。
中石油和荷兰皇家壳牌有限公司2010年4月宣布，双方计划在四川盆地合作开发和生产天然气。双方签署的产品分成合同已上送审批。根据这份为期30年的合同，壳牌和中石油将在四川省中部金秋区块约4000平方千米的范围内对致密气(储存在岩石中的天然气，必须先将岩石压裂或粉碎才能使其顺畅地流向生产井)进行评估和开发。
这一商机得到中石油与壳牌的重视。2010年3月22日，中石油国际投资有限公司和澳洲壳牌能源控股有限公司宣布，将斥资35亿澳元联合收购澳洲煤层气和液化天然气公司100％的股权。据介绍，这一项目是将煤层气制成液化天然气产品，并销往中国。
中石化投资重点：煤层气、燃料乙醇、充电站、地热、煤化工
就在中石油宣布公司新能源规划将以煤层气等为重点的同时，中石化也宣布了旗下华东分公司与淮南矿业集团联手开发煤层气。
据介绍，中石化华东石油局、华东分公司与安徽省淮南矿业集团签署了《煤层气研究开发合作意向书》，双方组成联合研究与开发小组，在国家规划煤炭矿区淮南潘谢矿区范围内优选出100平方千米的原始煤层区块，在今后两年的时间里，开展排他性的煤层气勘探开发试验，并逐步推广到淮南矿业集团所拥有的其他区块。
2010年1月18日，中石化申称，正与英国石油公司就国内页岩气领域的合作进行谈判，并初步选定了合作意向区块：贵州凯里和江苏黄桥。此外，中石化还在开展对生物质能源的专业性开发和研究。
除此之外，中石化已经启动了分羹电动车充电站市场的举措。中石化旗下北京石油分公司已与北京首科集团公司共同出资，成立了北京中石化首科新能源科技有限公司。该公司未来将主要利用中石化现有面积较大的加油、加气站改建成加油充电综合服务站，并逐渐增加服务站的数量。对此，中石化表示，电动车充电站的业务是中石化要进入的领域。
中石化位于河北省保定市雄县的地热资源开发项目，意味着中石化地热资源进入了商业化开发阶段。中石化对地热资源的开发和利用是以全资子公司新星石油有限责任公司为平台。而在2006年，新星石油公司与冰岛恩莱克斯公司合资组建了由新星石油公司绝对控股的陕西绿源地热能源开发有限公司，合作开发并推动地热资源产业的发展。中石化目前已初步形成了梯级利用、综合利用、尾水净化和回灌、浅层地热能开发等地热开发利用技术。
中石化表示，将通过五大途径全面进入新能源领域。除了电动车领域外，中石化在其他新能源领域将做以下几方面工作：一是燃料乙醇。主要跟中粮合作，在河南、安徽及广西生产燃料乙醇，今后还会考虑在江西和海南生产乙醇汽油。二是生物柴油。中石化已掌握了这项技术，目前考虑在贵州建一个年产5万吨的项目。三是进入生物化工领域，利用乙醇脱水生产乙烯。目前该公司已有一个工业项目将投入建设。四是煤化工。中石化拟用煤来生产油、乙烯以及丙烯，用煤来弥补公司原先油气资源稍微短缺这样一个不足。
中海油投资重点：风电、锂电、充电站、生物柴油、煤化工
一直在新能源方面走在前列的中海油在风电、充电站、生物柴油、煤制天然气等方面都非常活跃。2009年底，中海油能源经济研究院战略研究室表示，要朝新能源方向探索。
中海油不断强调，中海油是一家能源公司而不是单纯的石油公司。事实也证明，中海油的新能源大厦渐渐成形。为进军新能源领域，早在2006年底，中海油就专门成立了新能源投资有限公司，并积极在全国范围内攻城略地。
2009年7月，中海油和天津津能投资公司签署协议，决定向当地一家主要为电动汽车生产锂电池的厂商——天津力神电池股份有限公司投资50亿元，用于在天津一个新厂建设20条电池生产线。
2009年10月，中海油与内蒙古鄂尔多斯市政府签署合作框架协议，建设煤制天然气项目，并计划于2015年实现供气。据了解，中海油在煤制天然气方面已选定两个大项目，未来5年会形成年产100亿立方米的产能。
2009年，中海油与普天集团合资成立了普天海油新能源动力有限公司，计划在新能源汽车电池、整车系统、电动车充电站等领域大力投入。普天海油新能源动力有限公司已与众泰汽车在杭州签订战略合作协议。双方在2010年选定1至2个省会城市，试点投入运行纯电动汽车，以加速推进电动车的产业化和商业化进程。
2010年2月，中海油在威海的海上一期10万千瓦风电场工程预可研报告通过评审。这一项目是全球目前最大的海上风电项目，项目总投资约210亿元，规划总装机容量100万千瓦。为推进该项目，中国海油建设了高达140米的海上测风塔。
2010年3月底，2010中山招商经贸洽谈会上，中海油计划投资200亿元与中山共建清洁能源生产基地项目。该清洁能源生产基地占地1000亩，项目包括50个油改气的加气站、新能源汽车改装生产厂、汽车汽罐设备、油改气技术培训等。年内，该项目的研发平台投入使用，主要是对未来的油改气技术进行研发。
中海油还在考虑在煤和风能富集地区打造新能源产业链。
另外，由中海油和奥地利碧路集团在江苏南通合资建立的海油碧路(南通)生物能源蛋白饲料有限公司，以棉籽为原料生产生物柴油的项目正在建设中，将试投产。