Одним из ключевых вызовов современности является вызов, обусловленный системным характером воздействия энергетики на развитие человечества и экосистему планеты. Энергетическая сфера всегда обладала необходимым инвестиционно-технологическим потенциалом, позволявшим именно ей создавать базис для перехода экономики от одного технологического уклада к другому. Но реализации этого потенциала сегодня препятствует совокупность накопившихся проблем, обусловленных климатическими и рыночными изменениями. Среди сгруппированных в статье проблем, препятствующих развитию отрасли и решению глобальной энергетической проблемы, выделяются проблемы: снижения темпов и дефицита инвестиций в исследования и разработки, климатические изменения, государственного воздействия на развитие энергетики, логистические проблемы, неоднозначность эффективности считающихся перспективными способов генерации энергии. В статье также выделяются и основные сферы энергетики, нуждающиеся в инновациях, к числу которых отнесены внутриорганизационные инновации, инновации в развитие внутриотраслевой и межотраслевой интеграции, инновации в государственном регулировании энергетической деятельности и в формах международного сотрудничества.