Emissões de gases estufa vão crescer 52% até 2030, diz AIE.
O estudo diz que, se as atuais tendências de consumo continuarem, a demanda por energia vai crescer em mais de 50% nos próximos 25 anos.
A AIE prevê que os preços do petróleo vão subir "substancialmente" se não houver mais investimento em instalações petrolíferas.
Segundo o relatório, tem havido falta de investimento em produção de petróleo e refinarias no mundo inteiro.
A organização prevê que o setor mundial de petróleo precisa investir US$ 20,3 trilhões (R$ 45,1 trilhões) em novas instalações até 2030 para que a economia mundial não seja afetada.
Insustentável
Segundo a AIE, os produtores de petróleo precisam duplicar os investimentos anuais para evitar um aumento de US$ 13 nos preços projetados para o barril nos próximos 25 anos.
"Essas tendências têm implicações importantes e levam a um futuro que não é sustentável", disse o diretor da AIE, Claude Mandil.
"Precisamos mudar essas projeções e pôr o planeta no caminho da energia sustentável."
O acordo de Kyoto sobre mudanças climáticas prevê que, até 2008-12, os países desenvolvidos reduzam suas emissões de gases de efeito estufa a um limite 5% inferior aos níveis de 1990.
Impacto
A AIE diz que novos investimentos são vitais para evitar os estrangulamentos de oferta que levaram os preços de petróleo a um patamar superior a US$ 70 por barril no fim de agosto.
"Se não forem feitos investimentos de forma suficiente e em tempo apropriado, os preços do petróleo vão subir, e o crescimento da economia global vai ser afetado", disse o economista-chefe da AIE, Fatih Birol.
Segundo a AIE, o mundo tem oferta de petróleo suficiente até 2030, e a questão principal é a necessidade de melhorar a cadeia de oferta.
A AIE é formada pelos 26 principais países industrializados que são os maiores consumidores de energia.