可再生能源商业化

可再生能源的理由

气候变化，污染和能源不安全的重大问题和这些问题的解决，都需要能源基础设施的重大改变。可再生能源技术的能源供应组合中是至关重要作用，因为它们有助于维护世界能源安全（Energy security），减少对化石燃料的依赖，并为减少温室气体排放提供机会。破坏气候的化石燃料正在被清洁的气候稳定的和非消耗的能源取代：
...从煤，石油和天然气，到风能，太阳能，地热能源的过渡正在顺利进行。在旧经济中，能源来自燃烧东西- 石油，煤炭，天然气 - 导致了碳排放量定义我们的经济。新能源经济驾驭的是风的能量、来自太阳的能量、与来自地球本身的热量。
在国际民意调查中，为解决能源供应问题而提出多种方法得到强有力的支持。这些方法包括推进太阳能发电和风力发电等可再生能源，要求公用水电事业使用更多的可再生能源，并提供税收优惠，以鼓励发展和使用这种技术。预计，从长期而言，可再生能源的投资将得到经济上清偿。
根据Clean Edge公司的观点，能源的未来毫无疑问将会变得更加清洁。碳密集型能源例如木柴，煤炭，石油，到天然气和可再生能源的过渡正在顺利进行。对于许多发达国家与发展中国家，“未来看起来越来越像它将建立在能源效率，可再生能源，电气化运输和低碳的燃料如天然气的混合”。
由应用材料公司（Applied Materials）在2010年的调查显示，三分之二的美国人相信，在满足国家的能源需求，太阳能技术应该发挥更大的作用。此外，"四分之三的美国人认为是该国的顶级能源优先问题，是增加可再生能源，和减少美国对外国石油的依赖"。据调查，如果他们的公共水电公司增加使用可再生能源，67％的美国人愿意增加支付他们每月的水电费帐单。".
在2010年的全球事务芝加哥委员会的民意调查显示，91％的人认为“投资于可再生能源领域”，对美国的经济能保持相对于其他国家的竞争力是重要的，62％认为这是非常重要的。同一调查还发现，公众大力支持鼓励可再生能源发展的税收优惠，以此用来作为减少进口外国能源的一种方法来。每十个人中的八个人（80％）赞成税收优惠政策，47％的强烈赞成，仅有17％的人反对。
欧盟成员国已表示支持雄心勃勃的可再生能源目标。在2010年，欧盟民意调查处（Eurobarometer）机构接受调查的27个欧盟成员国关于“以增加可再生能源在欧盟的份额由2020年达到20％”的目标。在所有27个国家中的大多数人都认可的这个目标，或要求它能更进一步。在整个欧盟中，57％认为提出的目标是“恰当的”，16％的人认为这是“太保守了”。只有19％的受访者说，这目标是“过于雄心勃勃”。
援引福岛核灾难，环保活动家在2010年联合国气候变化大会上呼吁更大胆的步骤以利用可再生能源，这样世界就不是仅仅有选择核电的危险和气候变化的破坏。

第一代技术

第一代技术已经被广泛应用于资源丰富的地方。它们未来的使用将依赖于对剩余资源潜力的探索，特别是在发展中国家，和克服在环境和社会的接受程度有关的挑战。

生物质能

生物质热能和电力是一个完全成熟的技术（Mature technology），它提供了一个现成的市政的，农业的和工业的有机废物的处理机制。不过，这个工业仍然相对落后，在过去的十年至2007年，尽管在许多发展中国家中生物质能（主要是木材）的需求持续增长。生物质能存在的问题之一，是炉灶直接燃烧产生的污染物，导致严重的健康和环境的后果，虽然改进炉灶方案可在一定程度缓解这些影响。第一代生物质能技术可以在经济上有竞争力，但是可能仍然需要部署支持，以克服公众的接受和小规模的问题。

水力发电

水力发电厂的优点是长寿命，并且许多现有的工厂已经经营超过了100年。从电网运行的角度看，水电是一种非常灵活的技术。即使在今天的能源市场中，与化石燃料相比，大型水电仍提供了一个成本最低的选项，它没有与电厂运行有关的有害气体排放。
水力发电是目前世界上最大的安装的可再生能源来源的电力，在2005年提供约17％的总电力。中国是世界上最大的水力发电生产国，其次是加拿大。
但是，大型水力发电系统有几个显着的社会的和环境的缺点：在规划水库区中生活的人民颠沛流离，在施工期间和水库洪水期释放大量的二氧化碳和甲烷，破坏水生的生态系统和鸟类。现在有一个强烈的共识，各国应采取综合的办法来管理水资源，这将涉及水电开发规划与其它用水部门的合作。

地热发电和供热

地热发电厂能够每天24小时运作，提供基底负荷的容量。估计世界潜在的地热发电能力差别很大，至2020年的它的范围从40 GW到高达6,000 GW。
地热发电的容量从1975年的约1 GW增长了到2008年的约10 GW。以装机容量计算，美国是世界领先者，相当于3.1 GW。有着显著的装机容量的其他国家包括菲律宾（1.9 GW），印度尼西亚（1.2 GW），墨西哥（1.0 GW），意大利（0.8 GW），冰岛（0.6 GW），日本（0.5 GW），新西兰（0.5 GW）。在一些国家，地热发电占电力供应总量的显著份额，如在菲律宾，地热在2008年年底的总功率组合占17％。
截至2008年年底，地热（地源）热泵代表估计有30 GWth的装机容量，还有其他直接利用地热（即空间加热，农业烘干与其它用途）估计达到15 GWth。截至2008年，至少有76个国家是在以某种形式使用直接地热能源。

第二代技术

在过去的十年中市场用于第二代技术已经强大和不断增长的，并且这些技术已经从一个少数专注者的热情，成为许多国家的一个主要经济产业，例如在德国，西班牙，美国，日本等一些国家。许多大型工业公司和金融机构参与，并且其面临的挑战是扩大在全球范围内的继续增长的市场基础。

太阳能加热

太阳能加热系统是一个众所周知的第二代的技术，并且它一般是由太阳能集热器，一个从集热器到其使用点的流体系统移动热量，和储热的容器或箱。该系统可以被用来加热家用热水，游泳池，家庭和企业。热量也可以用于工业过程的应用，或作为用于其它用途的能量输入，如冷却设备。
在许多温暖的气候，太阳能加热系统可提供家用热水的能源的比例非常高（50％〜75％）。截至2009年，中国有2700万屋顶太阳能热水器。

太阳能热电站

太阳能热电站（Solar thermal power） 包括在美国的354兆瓦（MW）的太阳能发电系统(Solar Energy Generating Systems)，索尔诺瓦太阳能电站（Solnova Solar Power Station，西班牙，150 MW），安达索尔太阳能电站（Andasol solar power station，西班牙，100 MW），内华达太阳能一号发电厂（Nevada Solar One，美国，64MW），PS20太阳能发电塔（西班牙，20 MW），PS10太阳能发电塔（西班牙，11 MW）。370兆瓦的伊万帕太阳能发电设施，位于加州的莫哈韦沙漠，它是目前世界上最大的聚光太阳能热发电（CSP）项目。
许多正在建设或规划的其他发电厂，主要集中在西班牙和美国。在发展中国家，世界银行项目用于集成的太阳能热/联合循环燃气轮机发电厂已在埃及，墨西哥，摩洛哥获得批准。

太阳能光伏

光伏（PV）电池，也被称为太阳能电池，将光转化成电力。在1980年代和1990年代初，大多数光伏组件被用来提供偏远地区供电。但是，从1995年左右，工业界所作出的努力已日益注重发展建筑整合太阳能和对电网连接光伏电站的应用。
特别是日照充足的地区，如在美国南部，西班牙，中东，北非，印度和中国部分地区，现代化的太阳能电池组件是实现电网平价。并且在位于进一步北方的国家如德国，法国和捷克共和国，被预计到2015年光伏发电实现电网平价。
技术价格的下降和化石燃料成本上升，正在使光伏（PV）电厂对于大投资者们越来越有吸引力。截至2011年12月，在世界上最大的光伏（PV）电厂是格尔木太阳能园区（中国, 200 MW）, Sarnia Photovoltaic Power Plant (加拿大, 97 MW), Montalto di Castro Photovoltaic Power Station (意大利, 84.2 MW), Finsterwalde Solar Park (德国, 80.7 MW), Okhotnykovo Solar Park (乌克兰, 80 MW), Lieberose Photovoltaic Park (德国, 71.8 MW), Rovigo Photovoltaic Power Plant (意大利, 70 MW), Olmedilla Photovoltaic Park (西班牙, 60 MW),和Strasskirchen Solar Park (德国, 54 MW).
还有许多大型工厂正在兴建。Desert Sunlight Solar Farm是一个正在建设中的550 MW的太阳能电厂，位于加州河滨县，它将使用由First Solar公司制造的薄膜太阳能光伏组件。Topaz Solar Farm是一个正在兴建中的550 MW的光伏电站，位于加州圣路易斯-奥比斯波县。Blythe Solar Power Project是一个正在建设中500 MW光伏电站，位于加州河滨县。Agua Caliente Solar Project是一个正在建设中290 MW的太阳能光伏发电设施，位于亚利桑那州尤马县。California Valley Solar Ranch（CVSR）是一个正在建设的250 MW的太阳能光伏发电厂，由SunPower公司建造，位于加州谷东北部的Carrizo Plain平原。230 MW的Antelope Valley Solar Ranch是First Solar公司的太阳能光伏发电项目，这是在羚羊谷地区的西部莫哈韦沙漠，并将于2013年完成的施工。
太阳能光伏产业正在快速增长，尽管基数较小，在2011年年底前全球总容量为67 GW，相当于全球电力需求量的0.5％。超过100个国家和地区使用太阳能光伏发电。
太阳能电池的价格下降很快，在2014时，在主要市场增设太阳能电池，已经不需要补贴即可跟传统能源竞争。

现代形式的生物能源

全球运输燃料乙醇生产在2000年和2007年间增加了翻了三倍，从170到超过520亿升，而生物柴油扩大了十倍以上，从不到10亿到近110亿升。生物燃料提供全球运输燃料的1.8％，并最近的估计表明它正在持续高速增长。运输用生物燃料的主要生产国是美国，巴西和欧盟。
巴西拥有在世界上最大的可再生能源项目之一，涉及从甘蔗生产燃料乙醇，并且乙醇现在提供了全国18％的汽车燃料。作为一个这样做的结果和开采的国内深水石油来源，巴西曾经必须每年进口相当大份额的石油用于国内消费的需要，最近达到液体燃料的完全自给自足。
几乎所有在美国出售的汽油混合10％乙醇被称为E10的混合燃料，并且汽车制造商已经生产车辆可以设计运行在更高比例混合的乙醇混合燃料。福特汽车，戴姆勒- 克莱斯勒，通用汽车汽车公司出售灵活燃料汽车，卡车和小型货车，它们都可以使用从纯汽油燃料到汽油和乙醇混合85％乙醇（E85）燃料。目前的挑战是扩大生物燃料市场到它们在那里迄今为止最受欢迎的农业州以外。2005年能源政策法案要求到2012年每年使用的生物燃料为750亿美制加仑（28,000,000立方米），也将有助于扩大市场。
日益增长的乙醇和生物柴油产业提供就业机会，工厂的建设，运营和维护，主要集中在农村地区。根据可再生燃料协会，“乙醇行业创造了仅在2005年的近154,000个在美国的就业机会，提高家庭收入$57亿美元。它也在地方，州和联邦级别上贡献了约350亿美元的税收收入”。

第三代技术

第三代可再生能源技术仍处于开发阶段，并且其中包括先进的生物质气化，生物炼制技术，高温岩石地热能发电和海洋能等。第三代技术尚未得到广泛证明或仅具有有限的商业化。许多技术已露端倪，可能有潜力与其他可再生能源技术相比较，但仍然依赖于吸引足够的重视和研发经费。

海洋能源

海洋能是来自海中的各种形式的可再生能源，包括有波浪能，潮汐能，河流，海流能，海上风电，海水盐差能（盐度梯度能源）和海洋热梯度能量。

潮汐发电

世界第一座潮汐能电站是郎斯潮汐电站 （240 MW）。该设施位于法国布列塔尼的郎斯河河口。它在1966年11月26日开业，目前被法国电力公司经营。
254 MW的韩国始华湖潮汐电厂是世界上装机容量最大的潮汐电力设施。在2011年施工完成。

波浪发电

波浪能是海洋表面波浪运动所转送的能量。海洋波浪是由太阳能源转换而成的，因为太阳辐射的不均匀加热与地壳冷却及地球自转造成风，风吹过海面又形成波浪，波浪所产生的能量与风速成一定比例。而波浪起伏造成水的运动，此运动包括波浪运动的位能差、往复力或浮力产生的动力来发电。波浪能是海洋能中能量最不稳定又无规律的能源。

增强型地热系统（EGS）

截至2008年，地热发电开发在超过40个国家和地区正在进行，部分原因是新技术的发展，例如增强型地热系统(EGS)。Binary cycle发电厂和改善钻井和开采技术的发展，可以启用一个比“传统的”地热系统的更大的地理范围的增强型地热系统。
示范EGS项目的已经投入运行于美国，澳大利亚，德国，法国和英国。

可再生能源工业

在可再生能源领域的总投资，在2009年从$1600亿美元，达到2010年的$2110亿美元。在2010年的投资最多的国家是中国，德国，美国，意大利和巴西。可再生能源行业的继续增长得到预期，还有，促进政策有助于该行业比许多其他行业更加耐候2009年的经济危机。

风能公司

截至2010年，维斯塔斯（英语：Vestas，丹麦）在市场交易量的百分比上是世界上最大的风力涡轮机制造商，华锐风电（中国）排在第二位。维斯塔斯和华锐风电共同交付在2010年新增的风电装机容量为10,228 MW，与它们自己的市场份额为25.9％。GE能源（美国）排在第三位，紧随其后的是另一家中国供应商金风科技。德国爱纳康（Enercon）公司在世界上排名第五，其后是印度的Suzlon位居第六。

转移税收

税收转移已引起经济学家们的广泛讨论和认可。它包括降低所得税，同时提高征收破坏环境的活动，以创造一个响应更快的市场。例如，对于煤炭征税，其中包括增加的医疗费用与呼吸受污染的空气，酸雨损害，气候破坏的成本和费用，将鼓励对可再生能源技术的投资。一些西欧国家已经税收转移，正处在被称为是环境税改革的过程中。

转移补贴

正如有税收转移有必要，也有必要进行补贴转移。补贴是并不是一个本质上是坏的事情，通过政府补贴计划涌现了许多技术和产业。“斯特恩报告”解释了从过去30年的创新的20家重点，在14个当中只有一个是资金完全由私营部门资助，和9个由完全公共资金资助。在具体的例子，互联网就是公共资金资助的的结果，把在政府实验室和研究机构之间的电脑都联系在一起。在加利福尼亚州，联邦减税和一个强大的州税扣除的组合，帮助建立现代风电产业。

可再生能源的目标

设置国家的可再生能源目标可以是可再生能源政策的重要组成部分，这些目标通常被定义为对于主要能源和/或发电混合的一个百分比。例如，欧盟规定在2010年的一个指示性的可再生能源目标，是欧盟总能源结构中的12％和电力消费的22％。欧盟各成员国的国家目标也已成立，以满足欧盟总体的目标。其他定义了目标的发达国家的国家或区域包括澳大利亚，加拿大，以色列，日本，韩国，新西兰，挪威，新加坡，瑞士和美国的一些州。
在一些发展中国家，国家目标是可再生能源战略的重要组成部分。设立可再生能源目标的发展中国家包括中国，印度，印度尼西亚，马来西亚，菲律宾，泰国，巴西，埃及，马里，南非。在一些工业化国家相比，许多发展中国家所设定的目标是相当温和的。
在大多数国家的可再生能源的目标是指示性的，不具约束力，但它们协助政府行动和监管框架。联合国环境计划署的建议，使可再生能源目标具有法律约束力，可成为一个重要的政策工具来实现更高的可再生能源市场的渗透。

绿色经济刺激计划

在应对在2000年代后期的全球金融危机，世界各主要国家政府都提出了《绿色经济刺激计划》的项目，作为支持经济复苏主要的政策工具之一。在2010年和2011年，在绿色经济刺激计划的$1880亿美元资金已分配给可再生能源和提高能源效率。

最近的发展

在2006年许多事件把可再生能源推入政治议程，包括在11月的美国中期选举，这确定了清洁能源作为主流问题。此外，在2006年，“斯特恩报告”作出了有力的低碳技术的投资的经济案例，并认为经济增长需要与降低能源消耗不必要是不兼容的。根据联合国环境计划署的趋势分析，气候变化的关注，加上最近油价高涨，增加政府的支持率正在推动越来越多的投资到可再生能源和提高能源效率的行业。
在2007年，可再生能源的投资资本流入达到创纪录的$770亿美元，并且在2008年继续上升的趋势。经济合作与发展组织仍占主导地位，但现在在中国，印度和巴西的公司有越来越多的活动。在2006年，中国公司是第二大风险资本的接受方，位于美国之后。同年，印度公司是在国外最大的净买方，主要是在更成熟的欧洲市场。
2011年以后，太阳能电池开始大崩盘，到了2014年，太阳能发电在许多市场已经达到电网平价，配合上全球游资过多的现象，太阳能发电不需要政府补贴就可以大幅成长。