2009年，中国海油新能源领域发展进入了实质性阶段，风能、生物质能产业开拓取得了整体性突破，新能源产业链初步形成。

2009年共有6个项目开工建设，4个项目已经或即将建成投产。内蒙古化德49.5兆瓦风电场项目成功并网发电，海南6万吨/年生物柴油示范项目投料试车一次成功，生产出合格的生物柴油产品。海南东方48兆瓦风电场项目已完成20台风机吊装，南通27万吨／年生物质能项目部分装置机械竣工。甘肃玉门昌马201兆瓦风电场项目完成了67台风机基础，计划2010年底建成投产。

我国第一座海上风力发电站——渤海海上风力发电示范项目已累计向油田供电581万千瓦时。

2009年12月18日，中海油新能源投资有限责任公司化德风电项目完成调试并网发电，这是中国海油首次正式运营新能源项目。化德风电项目占地1.8万平方米，装机容量49.5兆瓦，安装1500千瓦风力发电机33台，每年将向蒙西电网输送1.3亿千瓦时绿色电能。这也是中国海油首次商业化输出风电。

2009年，中国海油确定把煤制天然气（SNG）作为公司发展煤基清洁能源的主要方向；成功重组了天津力神公司，与中国普天集团合资成立了普天海油新能源动力有限公司，正式进军动力电池及相关业务。

2009年，中国海油成立了新能源研究院，共承担了23项国家和总公司科研课题，申报专利共23项，其中受理16项，获授权专利7项。

2010年，中国海油所属天津力神电池股份有限公司生产各类电池1.38亿只，实现销售收入17亿元人民币，利润近5000万元人民币。目前，20万套动力电池新生产线建设准备工作正在稳步推进。8月18日，中国海油加入国资委央企电动车产业联盟，并被推选为电池组组长单位。公司已拥有35万千瓦的风电装机容量；具有33万吨生物柴油加工能力；5亿只小电池、1万套动力电池的生产能力。

公司第一个陆上风电项目内蒙古化德风电场实现上网电量1.34亿千瓦时，第一个海岸风电场海南东方风电项目投产；普天海油新能源动力有限公司投资建设的第一座加电站正式运营；海油碧路（南通）项目正式投料试车，成为了世界上单套生产能力最大的脂肪酸甲酯生产装置；与内蒙古、山西签订近100亿吨煤炭资源预置协议，南澳项目得到澳大利亚政府正式批准，成功办理78亿吨煤炭资源探矿证的权益交割。