針對能源消費結構不合理、傳統能源產業資源環境約束加劇、清潔能源總量小利用水平低等突出問題，圍繞山東省傳統能源產業轉型升級、新興能源產業培育等重大需求，以重大關鍵技術突破為核心任務，重點在化石能源、可再生能源、先進儲能等領域開展創新研究。

　　化石能源高效清潔利用技術。通過石化煉制新技術、煤炭高效清潔利用新技術，非常規油氣、深海油氣、天然氣水合物開發利用新技術研究，支撐山東省地方煉油、煤炭利用、化工等傳統產業轉型升級。

　　可再生能源大規模開發利用技術。通過高效太陽能利用、先進生物燃料、氫能與燃料電池等方面的新技術研究，支撐山東省可再生能源與新能源產業培育。

　　先進儲能技術。通過先進儲能電池技術，大規模儲氫新技術以及新概念儲能技術研究，支撐山東新能源汽車、大規模儲能等產業做強做大。

　　立足山東能源產業發展重大需求，面向國家能源戰略需求，按照“領軍人才、科創團隊、優質項目、重大平臺”的思路，聯合省內外優勢研究機構、高校和企業，搭建與產業合作的關鍵與共性技術平臺，協同開展重大關鍵核心技術攻關，為山東能源產業高質量發展提供系統集成解決方案，創建功能實驗室平臺。先期建設化石能源、太陽能、生物能源、先進儲能技術、氫能與燃料電池等5個中試與共性技術支撐功能實驗室平臺，未來將提供能源技術創新共性支撐服務和建設中試技術平臺，同步規劃先進核能、海洋能和軍民融合3個功能實驗室，搭建能源技術從創新研發到產業應用的橋梁，提升山東能源產業技術創新能力，并以此為基礎創建1個以上國家重點實驗室。