研究、制定《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃》
　　1984 年，石定寰在工業(yè)科技司負責能源、交通和工業(yè)領域的科技管理工作；2001 年擔任科技部秘書長和黨組成員。
　　科技部并非某行業(yè)的管理部門，而是面向全國很多重點行業(yè)、產業(yè)開展工作。“我們很可能是第一天在研究能源，第二天在研究交通，第三天在研究裝備制造業(yè)”。這樣的工作性質在客觀上為石定寰提供了一個廣泛接觸各個領域的機會，可以使他“站得更高，看得更遠”。雖然“我們不可能成為各個領域的專家，但是通過自己的努力，我們能夠對各個領域宏觀發(fā)展趨勢、方向以及對科技工作的需求有所了解。只有不斷學習新知識、了解新情況，特別是突破行業(yè)限制，從系統和全局的角度觀察與思考，才能對未來的形勢以及需要重點解決的重大科技問題做出正確的判斷。”
　　2003 年國家開始組織制定《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃》。石定寰負責實施長期規(guī)劃的戰(zhàn)略研究工作。在研究過程中石定寰發(fā)現，能源、資源和環(huán)境問題是關系到中國實現2020年規(guī)劃目標的最大挑戰(zhàn)。
　　據研究預測，在能源利用方面，中國石油進口的比例在2020 年將超過60%。早在規(guī)劃出臺之初，煤炭等化石燃料的大量應用已使中國成為當時全球第二大二氧化碳排放國，全球最大的氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放國。與發(fā)達國家相比，中國的能源利用效率也比較低，能源結構也仍是以煤炭為主要能源，核電、水電、天然氣、石油等能源占比較低，可再生能源占的比重更低。
　　面對這些問題，石定寰認為我國“應打造多元化的能源結構，特別是大幅度提高可再生能源比重。同時，加大清潔煤技術的研究開發(fā)，大力提高能源利用效率。”
　　全心投入可再生能源事業(yè)
　　如果說2003 年以前石定寰主要工作的側重點在“大能源系統”，那么當2003 年擔任太陽能理事長后，他就將全身心投入到了可再生能源事業(yè)當中。
　　1979 年太陽能學會經國務院相關部門批準組建。雖然協會的名稱容易引起歧義，但事實上協會一直在努力推動中國的新能源，包括風能、生物能、光伏等各種可再生能源的發(fā)展。2006 年，中國太陽能學會更名為中國可再生能源學會。
　　“可再生能源學會的前身太陽能學會建在北太所，當時的幾屆老理事長，包括王補宣，后來的嚴陸光院士，然后才是我。”石定寰回憶，“我接觸中國可再生能源學會之后，感覺這是一個很有生命力、很重要的學會。在可再生能源還沒有引起全社會廣泛重視的時候，學會在宣傳普及概念，促進技術創(chuàng)新，推動學術交流和國際合作方面，都做了不少工作。”
　　由于可再生能源學會始終都沒有一個專業(yè)部門支持，發(fā)展以依托社會力量為主。因此學會在創(chuàng)辦初期比較艱難，經費積累有限。“我們的思想沒有解放，學會都是封閉在研究機構、技術領域，跟企業(yè)的結合相對較少，再者當時也沒幾個像樣的企業(yè)，不賺錢，也不可能給學會多少支持。”石定寰感嘆道。