可再生能源

太阳能

太阳能一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。
太阳能的利用方式有两种，为光热转换（被动式利用）和光电转换两种方式。主动式太阳能技术，包括利用太阳能光伏板和太阳能集热器储存能量。被动式太阳能技术，包括导向建筑物在阳光下，选择材料具有良好的热质量或光分散性能和设计自然空气流通的空间。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能，化石燃料可以称为远古的太阳能。
其他太阳能应用的部分列表包括通过太阳能建筑、采光、太阳能热水、太阳能烹调、高温工艺散热和用于工业用途的空间加热和冷却。

生物质能

生物质能是指能够当做燃料或者工业原料，活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料，或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。也包括以生物可降解的废弃物（Biodegradable waste）制造的燃料。但那些已经变质成为煤炭或石油等的有机物质除外。

地热能

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度，而在80至100公哩的深度处，温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公哩的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。

各国的再生能源政策

世界各国在认识到再生能源的好处后，也想方设法地去推广其使用，惟基于各国不同的背景及考量，也有采取极不相同的政策以及方式，并达成不同的效果，大体区分有三种政策工具：

固定电价

固定电价（英语：Feed-in tariff，上网电价补贴政策（FIT））最著名的例子为丹麦对风电的鼓励方式，丹麦可算是现代风电的始祖国，她采取的方式是给予一个固定电价，其后1991年德国也采用同样方式（提供最终用户电价的90%给再生能源电厂），从此德国风电风起云涌，开了成功的先河。在2004年丹麦突然放弃固定电价方式而走向“碳凭证”方式进行交易，从此在丹麦本土不再有风机安装，丹麦风机制造商也纷纷出走，寻求别的生路。
鉴于德国风电的所向披靡（在2007年前，德国风电在全球表现出色，其后被中国风电取代，如前述2.1“风能”），全球许多国家都纷纷向德国取经，采用此种固定电价收购再生能源发电的方式，著例有西班牙，法国，奥地利，中国，加拿大的安大略省等国和地区。甚至连英国，作为自由市场的捍卫者，本来十分坚持“固定电价与资本主义精神相矛盾”的原则，也因国内的再生能源发展总是一蹶不振，最终也只好于2010年亦采取固定电价制度。另外在风电异军突起的中国，也是因为过去使用招标制度，而让风电的发展极为缓慢，最后也在2008年改采固定电价制度，整个风电的装置容量才有大幅的进展。

招标

作为资本主义的始祖国，英国对上述“固定电价”制度有难以接受的心理障碍，所以从1980年来苦心积虑地设计了风电场的招标，总有人来投标，也常有人得标，可是得标的容量与实际兴建的容量差别很大，更不必说和欧陆各国的一比高下了。如上述，后来（2010年）英国终于在2010年放下成见，也对再生能源发电的收购采取“固定电价”制度。

税收抵免

以“税收抵免”（英语：Tax credit）为手段：代表国家是美国，美国也算是比较典型的资本主义国家，也不太能接受这些“破坏市场机制的手段”，例如固定电价制度。他们想到的工具是“税收抵免”（tax credit），企业如电力公司，可以将公司盈余拿来盖再生能源电厂藉以抵税，此制度也造就了美国风电一时的风光，惟此制度（相对于德国或其他国家的”固定电价立法制”）并不稳定，完全仰仗政府的”施舍”，随着总统命令延长个几年或终止，这种三天打渔两天晒网的情况，导致美国的风电发展从1980年以降，一直是跳跃式的成长，有时有，而有时没有成长。在此制度下，由于欠缺一个长期安定的投资环境，无法进行长期的规划，也几乎不可能造就任何产业；而且无法做成“全民运动”（在丹麦以及德国，风场常是当地居民组成”合作社”的共同投资；太阳能光伏板更是各家各户自行在屋顶上安装的DIY休闲活动）。但是在美国制度下，可再生能源的投资，或是只有很赚钱的大企业才玩得起；或是成为投资银行精心包装让投资客节税的金融衍生性商品。

小结

“固定电价”制度经过事实验证，是目前全球各国在尝试各种方式中最有效的政策工具。而且甚至是最节省的，如上述，招标最后还弄得价格比“固定电价”高，主要原因是在招标制度下，乍看很迷人，可以让最有竞争力的投标人被风场用最便宜的价格兴建起来，但是也正由于竞标的结果，造成绝大多数的竞标案都是低价抢标，最后得标的厂商也因为几乎无利可图，造成放弃原有标案，或者演变再次重新招标的情况（延长厂商规划时间，造成投资成本增加）。招标因为没有长期的投资保障，所以最后真正兴建的再生能源发电厂，常常反而会变得更贵。

新近成功的典范是加拿大安大略省，于2009年9月公布了合理的收购电价后，马上就成为全球再生能源的大吸盘，许多跨国企业纷纷前往投资以及开发。

保护有限的资源

根据国际能源署的统计，探勘原油的最高点（哈伯特顶点）是在2020年会达到(也有人认为其实在2006年已经达到，这也就是为何自2006年开始，全球大幅发展再生能源)，达到这最高点后，随后能再探勘的原油数量就会减少，而全球能源需求在此时点后却会增加，所以短中期之内，势必要让可再生能源扮演重要角色。而且经由使用可再生能源，可以减少对化石能源的耗竭，而该化石能源也是化学工业长期仰赖的原料。

降低失业率

再生能源需要的人力较传统能源多，在目前劳动力供过于求的情况下，推广再生能源可以减少失业问题。

避免游资造成泡沫经济

许多再生能源，如风力、太阳能，主要的成本是在设备成本，但无燃料成本；这类再生能源初期投资金额高，此特性让再生能源能吸收过多的游资，对于现代社会的通货膨胀控制有助益，亦可以减少房价等民生物资的涨势。
核能虽然也有类似特性，但其在经济上有许多缺点。首先是核电最低投资金额极高，投资不仅只是发电设备，而是维持核电人才及技术经验的金额。（在三哩岛事件后，全球对核电的投资已经低于最低投资金额）；其次，核电需要临时投入大笔资金补强新发现的风险；然而对于大多数国家而言这也是一种政治上的风险，而且许多情况下，停建核电厂的损失往往低于继续兴建或继续维持的损失。

社会的接受度

大部分的民众乐见可再生能源的增加，即便电价可能涨价都愿意。例如台湾在再生能源发展条例于2009年通过后，当年十二月，经济部委托世新大学民意调查中心对”再生能源政策”进行民调，得到结果：约85%的人听过可再生能源，约89%的受访者支持政府发展可再生能源，约80%受访者支持使用者付费，约75%接受每月电费调幅在15元以内，约60%使受在30元以内，约48%接受在50元内。

在中国大陆亦同，世界银行曾对十五个国家人民作过民调，询问对全球暖化的认知度，有七成的中国人愿意支付更高的价格，以对抗地球暖化的问题，因为他们认为“地球暖化是个严重的问题”。
在另一方面，再生能源比较不容易造成全面断电的特性、其成本的快速下降、及可以使用过多的资金及劳动力优势，也提高了社会接受度：许多工业及商业经营者愿意付出较高的电费，来避免全面断电的灾难，厂商会为了减少风险而在厂区设立再生能源设施，为了配合再生能源所需要的储能设施、在许多情况下是使用传统能源也需要设置的；许多政府也乐于补贴再生能源，可以减少高失业率及高房价的问题，减少这些问题所减少的政府损失是远多于补贴再生能源的费用；而且“将一定比例的能源改为再生能源，不会提高成本”已经成为事实，而且这个比例也会慢慢提高。

减少外汇购买化石能源的支出

台湾的能源2009年99.37%依赖进口，其中51.8%为原油，30.5%为煤炭，8.39%为液化天然气，8.72%为核能发电。
而提供原油的地区，有81.6%来自中东地区；煤炭有43.3%来自澳洲，40.4%来自印尼。可见地区集中性很强，也反映出高风险性，特别是多战事的中东地区，而新近（2011年）更为了当地的民主运动，将使能源供给以及其价格之波动，划上问号。
若能增加可再生能源使用的比重，可以减少对进口能源的依赖，也相对地减少受能源价格波动的影响，因为风能，太阳能，地热以及生物质能都是大自然赐予的，不必付费。
2010年台湾为了进口能源，花费了GDP的11.7%(在2008年由于原油价格上扬，进口能源还花费了占GDP的15.3%)，自2004年起，台湾每年几乎要多花2千多亿新台币去购买进口能源，但其原因却非因为经济成长增加造成能源需求增加，而是因为国际能源事场价格的波动，每年的2千多亿因为能源价格上扬而被吃掉了。若再生能源能够占能源供给的10%的话，那台湾每年就可省下GDP的1-1.5%的花费，亦即每年可省下新台币1千多亿的花费，而将这些资源再运用在再生能源的研究发展上，则台湾再生能源的发展更为可期！
参见右图，原油价格从1986年的每桶10美元涨到2005年的每桶70美元。而未来的原油价格也伴随着原油的逐渐枯竭以及中东地区的战乱，有非涨不可的趋势。若果，则台湾就要有心理准备，要花上比GDP更多于10%以上多得多（上限未可知）的代价进口化石能源。
亦即，若今日能下决心开始能源结构的转型，急起直追发展再生能源，明日就可享有稳定能源（供应以及价格）的甜美果实，若任其惯性而贪图一时之方便，不肯戒掉对化石能源的”毒瘾”，则日后将被动地受制于其价格的波动，而影响社会以及经济发展甚钜，在2008年时原油价格上涨至一桶145美元时，全球许多国家的经济受到严峻挑战，社会动荡不安，处处有罢工风潮等等。而国际能源总署甚至还发出警讯：至2013年时，原油每桶为200美元，肇因为目前原油价格太低，故石油公司没有动机去花费更大开采更多石油，物以稀为贵，故价格会上涨。

产业升级

若是不研发再生能源，会失去产业升级的机会，国家将在未来没有竞争力。例如沈溺于核能的法国，在2014年前后已经发现，核能已经比再生能源昂贵，兴建新核电厂或升级既有核电厂，都不如改用再生能源，法国必须在再生能源上补课。

直接成本

化石能源以及核能的价格越来越贵，但可再生能源的价格在最近十五年来平均下降了一半。甚至有专家认为，其成本基于大量生产以及技术的进步，至2020年价格还可以再下降40%。
由于德国的“固定电价法”(Feed-In Tariff, FIT)，系针对不同的可再生能源形式给予不同价格，并予以每年的递减，在此情况下，可防止过多的补贴，例如在太阳光电，由于价格不错，而且市场竞争很激烈，特别是来自台湾以及中国大陆的光电业者更逼迫不少德国业者濒临破产，所以德国政府在去年（2010年）太阳光电安装并并联达7400 MW时，就加快了电价下调的速度。在台湾经济部于2010年12月17日也有类似的收购电价下调的动作，只是在台湾已安装并并联者（而享有该电价者）可能不到20 MW。

外部成本

由于化石能源的燃烧会造成对生态以及环境极大的污染，而这些负担目前并没有被计算在电价中，而系由全社会的人民来分担。根据德国专家计算，每度燃煤电厂的电应该要计算外部成本每度6-8欧分（相当于每度新台币2.4-3.2元），相对的风电的外部成本为每度0.1欧分（相当于每度新台币0.04元），太阳光电的外部成本为每度0.6-1欧分（相当于每度新台币0.24-0.4元）。以此计算，2007年德国的可再生能源发电，让全社会节省了58亿欧元的外部成本(相当于新台币2320亿)。

分散型的发电方式

从传统发电方式走向再生能源发电方式，将对整个电业的结构有钜大的改变，首先，不再是一个集中的大电厂例如1000MW的燃煤电厂进行发电，而是由各个小型分散型的发电系统进行发电。
而且，在此结构下，不必再像中国西电东送，或像台湾南电北送，而多半由发电的当地就消化了。如此可节省大量的因运输而损耗的能源。另外，在分散型的发电方式概念下，也应该去推动真正的汽电共生，而集中型的发电厂往往无法利用废热，就任凭浪费在大气之间，极为可惜。
而且，在分散型的电力系统下，风险也相对地分散了，而不是集中的，例如在2011年311日本复合灾难发生时，风电在这次日本大地震中生存的下来，也在大停电的同时发挥它不需任何燃料，仅仅仰仗风力即可发电的特质，使日本在大地震期间。还能有提供照明等电力供应的功能。此不但印证了风电是安全可靠的，并且也因为其分散型的发电，才能在灾难或事故发生时，不致全地区陷入无电状态。

对生态环境的影响

在谈论“对环境的影响”，可以依“产品生命周期”分成三个阶段：制造,  营运，还有最后报废，如下依各种能源发电形式说明之：

燃煤发电

为了有所比较，先在此介绍一下“燃煤发电”对生态环境的影响。从煤矿开始至采煤，都是对生态极大的破坏。其影响面积以及过程中排出的粉尘以及各种有毒物质的污染，都是有害健康以及环境的。举德国为例：每年针对鲁尔区竭煤以及硬煤所给予的补助种类可见：对地下水被超抽以及回复露天采矿地给予每年5亿欧元，以及将30万民众移离原有居住地区，并俢护超过100平方公里的面积等。而燃煤发电亦极为污染，产生二氧化硫，二氧化碳，灰渣等。

太阳能

太阳光电板的生产技术还在不断进步当中，就多晶硅光电板而言，其回收所需能源应花费约3.5年，就单晶硅光电板而言，其回收所需能源应花费约0.5-1年，而太阳光电板的设计夀命在20-30年。
在太阳光电板的制造过程，平均每一kW（千瓦）会需要12克的有毒重金属硅，这种有毒重金属不会伴随着产品，而是残留在工厂。所以制成的太阳光电板本身是无毒而可以作为回收使用的。太阳光电板中含碲化镉者（First Solar为着例），则该芯片本身含有毒的重金属，可是芯片本身还是可以回收使用。

水力

最被诟病在大水电的兴建，所以全世界对"可再生能源"定义中，水力是只有小水力（小于20 MW），大水电像中国的长江三峡对生态、人文 以及社会结构的破坏是极为惊人的（沿路淹了无数个村庄，并强迫一百万移民至崇明岛等等）。

风力

风电产生电的过程中，最为人诟病者为噪音，保持适当距离或改良设计就不会发生困扰，目前甚至已经有产品已经安静到可以放在住家屋顶。此外，其他废弃物、废水、废气等都不会排放。至于日后报废，整座风机都可以重新回收，其中82%是来自钢铁，8%是玻璃纤维的叶片部分，还有3%是铜，另外7%是铝、电子以及一些液体。但规划不当的风机可能会危害其周边栖息鸟类或途经候鸟。

生物质能

在利用生物质能的方式若是用燃烧者，则在燃烧过程中，视其内容物而可能会释放出伤害健康的物质，例如氮氧化物、二氧化硫、以及粉尘等，在德国，此类的炉子有相关规定限制其临界值以及有不同的过滤方式。
此外，针对种植供给生物质能的经济作物，所使用的农地可能会与种植粮食作物的农地会有冲突，也会跟需要保护的生态敏感地冲突，例如在热带种植的棕榈油就常被人批评，因为热带雨林具有维护生物多样性以及储藏二氧化碳的功能，一旦被放火摧毁殆尽，大量的二氧化碳又在燃烧过程中被释放出来。

与电业自由化的关系

在德国已开放电业自由化十几年了（自1998年4月），可是还离真正的自由竞争市场很远。因为有四家大电力公司还占有82%的市场，这种寡头独占并利用其市场地位进行不公平竞争的现象，已多次被欧盟公平交易委员会所叱责。

德国的再生能源法让所有的再生能源业者，不论是个人或企业都可以带着自己的发电厂参与市场，再生能源业者可以自由使用这四家大公司的电网，可是要支付过高的“过路费”，这种现象是极为不公平的，所以有不断地呼声要求电网应与电厂经营分开，以免“球员兼裁判”造成不公平竞争，最终肥了电力公司，吃亏的还是最终消费者。