20世紀(jì)人類文明發(fā)展在相當(dāng)程度上依賴于煤炭、石油、天然氣等化石能源的開發(fā)利用。然而，這些化石能源的儲量有限，而且過度利用化石能源也給地球環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，使人類生存空間受到了極大的威脅。即將于法國巴黎召開的聯(lián)合國氣候大會就將對控制氣候變暖進(jìn)行多國協(xié)作，其中，能源使用造成的污染排放是治理的重點(diǎn)之一。
　　為了減輕污染對環(huán)境和公眾健康的危害，更加有效地開發(fā)利用新能源就成為了保護(hù)環(huán)境、改善環(huán)境質(zhì)量的重要突破口。如今，人們已經(jīng)掌握利用了太陽能、風(fēng)能、核能等多種清潔能源來代替化石能源的方法，這些清潔能源不但污染低，而且用之不盡，完全可以實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的美好夢想。
　　太陽能：真正可以靠天吃飯
　　人類利用太陽能有著悠久的歷史，早在兩千多年前，人們就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點(diǎn)火以及利用太陽能來干燥農(nóng)副產(chǎn)品。其實(shí)，太陽能作為取之不盡用之不竭的清潔能源，有著巨大的開發(fā)應(yīng)用潛力。國際能源署數(shù)據(jù)顯示，如果在全球4%的沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)，就足以滿足全球能源需求。而美國推出的“光伏建筑計劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計劃”、日本的“朝日計劃”以及中國開展的“光明工程”更是在全球掀起了太陽能的應(yīng)用熱潮。
　　太陽能雖然是大家公認(rèn)的清潔能源，但是利用起來也有其相應(yīng)的局限性。首先，雖然到達(dá)地球表面的太陽輻射的總量很大，但是能流密度很低。而且還會受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響。其次，目前太陽能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因?yàn)樾势?，成本較高，總的來說，經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競爭。
　　不過，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們設(shè)計出的薄膜電池已經(jīng)克服了轉(zhuǎn)化率低的缺點(diǎn)。目前，全球范圍建造起一座座光伏電站，價格低廉的太能發(fā)電技術(shù)彌補(bǔ)了大城市對電力部分的需求。而未來太陽能發(fā)電將成為全球總量的重要組成部分，有專家預(yù)測，未來太陽能的發(fā)展將取代化石能源甚至是核能成為世界第一。
　　風(fēng)能：發(fā)電成本低且儲量巨大
　　在自然界中，風(fēng)也是一種可再生、無污染而且儲量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)，各國都在加緊對風(fēng)力的開發(fā)和利用。風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式。
　　風(fēng)能做為潔凈的能量來源。只要選擇在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電成本很低。而且風(fēng)能設(shè)施多為立體化設(shè)施，也可保護(hù)陸地和生態(tài)。不過，風(fēng)能利用受地理位置限制嚴(yán)重，在許多地區(qū)風(fēng)速不穩(wěn)定，因此產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定。此外，進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)會發(fā)出龐大的噪音，對周圍環(huán)境也造成了一定的損害。
　　世界風(fēng)能組織對未來風(fēng)能的發(fā)展分析稱，由于風(fēng)能的低風(fēng)險特點(diǎn)及世界各國對清潔可靠能源的需求，未來風(fēng)能將得到越來越多的重視和投資。預(yù)計到2020年，全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量至少可達(dá)到1500GW，風(fēng)力發(fā)電量有可能達(dá)到全球電能消耗的12%。
　　海洋能：利用方式多樣
　　地球有80%被海洋覆蓋，海洋中蘊(yùn)含著強(qiáng)大的能量。海洋能指蘊(yùn)藏于海水中的各種可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。
　　雖然，海洋能也是取之不竭的，但是目前獲取能量的最佳手段尚無共識，大型海洋能項(xiàng)目可能會破壞自然水流、潮汐和生態(tài)系統(tǒng)。