可再生能源

太陽能

太陽能一般是指太陽光的輻射能量，在現代一般用作發電。
自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬乾物件，並作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下，才有意把太陽能進一步發展。
太陽能的利用方式有兩種，為光熱轉換（被動式利用）和光電轉換兩種方式。主動式太陽能技術，包括利用太陽能光伏板和太陽能集熱器儲存能量。被動式太陽能技術，包括導向建築物在陽光下，選擇材料具有良好的熱質量或光分散性能和設計自然空氣流通的空間。太陽能發電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學能，水的勢能，化石燃料可以稱為遠古的太陽能。
其他太陽能應用的部份列表包括通過太陽能建築、採光、太陽能熱水、太陽能烹調、高溫工藝散熱和用於工業用途的空間加熱和冷卻。

生物質能

生物質能是指能夠當做燃料或者工業原料，活著或剛死去的有機物。生物質能最常見於種植植物所製造的生質燃料，或者用來生產纖維、化學製品和熱能的動物或植物。也包括以生物可降解的廢棄物（Biodegradable waste）製造的燃料。但那些已經變質成為煤炭或石油等的有機物質除外。

地熱能

地熱能是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內部的熔岩，並以熱力形式存在，是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達攝氏7000度，而在80至100公哩的深度處，溫度會降至攝氏650度至1200度。透過地下水的流動和熔岩湧至離地面1至5公哩的地殼，熱力得以被轉送至較接近地面的地方。高溫的熔岩將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會滲出地面。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，並抽取其能量。

各國的再生能源政策

世界各國在認識到再生能源的好處後，也想方設法地去推廣其使用，惟基於各國不同的背景及考量，也有採取極不相同的政策以及方式，並達成不同的效果，大體區分有三種政策工具：

固定電價

固定電價（英語：Feed-in tariff，上網電價補貼政策（FIT））最著名的例子為丹麥對風電的鼓勵方式，丹麥可算是現代風電的始祖國，她採取的方式是給予一個固定電價，其後1991年德國也採用同樣方式（提供最終用戶電價的90%給再生能源電廠），從此德國風電風起雲湧，開了成功的先河。在2004年丹麥突然放棄固定電價方式而走向「碳憑證」方式進行交易，從此在丹麥本土不再有風機安裝，丹麥風機製造商也紛紛出走，尋求別的生路。
鑒於德國風電的所向披靡（在2007年前，德國風電在全球表現出色，其後被中國風電取代，如前述2.1「風能」），全球許多國家都紛紛向德國取經，採用此種固定電價收購再生能源發電的方式，著例有西班牙，法國，奧地利，中國，加拿大的安大略省等國和地區。甚至連英國，作為自由市場的捍衛者，本來十分堅持「固定電價與資本主義精神相矛盾」的原則，也因國內的再生能源發展總是一蹶不振，最終也只好於2010年亦採取固定電價制度。另外在風電異軍突起的中國，也是因為過去使用招標制度，而讓風電的發展極為緩慢，最後也在2008年改採固定電價制度，整個風電的裝置容量才有大幅的進展。

招標

作為資本主義的始祖國，英國對上述「固定電價」制度有難以接受的心理障礙，所以從1980年來苦心積慮地設計了風電場的招標，總有人來投標，也常有人得標，可是得標的容量與實際興建的容量差別很大，更不必說和歐陸各國的一比高下了。如上述，後來（2010年）英國終於在2010年放下成見，也對再生能源發電的收購採取「固定電價」制度。

稅收抵免

以「稅收抵免」（英語：Tax credit）為手段：代表國家是美國，美國也算是比較典型的資本主義國家，也不太能接受這些「破壞市場機制的手段」，例如固定電價制度。他們想到的工具是「稅收抵免」（tax credit），企業如電力公司，可以將公司盈餘拿來蓋再生能源電廠藉以抵稅，此制度也造就了美國風電一時的風光，惟此制度（相對於德國或其他國家的」固定電價立法制」）並不穩定，完全仰仗政府的」施捨」，隨著總統命令延長個幾年或終止，這種三天打漁兩天曬網的情況，導致美國的風電發展從1980年以降，一直是跳躍式的成長，有時有，而有時沒有成長。在此制度下，由於欠缺一個長期安定的投資環境，無法進行長期的規劃，也幾乎不可能造就任何產業；而且無法做成「全民運動」（在丹麥以及德國，風場常是當地居民組成」合作社」的共同投資；太陽能光伏板更是各家各戶自行在屋頂上安裝的DIY休閑活動）。但是在美國制度下，可再生能源的投資，或是只有很賺錢的大企業才玩得起；或是成為投資銀行精心包裝讓投資客節稅的金融衍生性商品。

小結

「固定電價」制度經過事實驗證，是目前全球各國在嘗試各種方式中最有效的政策工具。而且甚至是最節省的，如上述，招標最後還弄得價格比「固定電價」高，主要原因是在招標制度下，乍看很迷人，可以讓最有競爭力的投標人被風場用最便宜的價格興建起來，但是也正由於競標的結果，造成絕大多數的競標案都是低價搶標，最後得標的廠商也因為幾乎無利可圖，造成放棄原有標案，或者演變再次重新招標的情況（延長廠商規劃時間，造成投資成本增加）。招標因為沒有長期的投資保障，所以最後真正興建的再生能源發電廠，常常反而會變得更貴。

新近成功的典範是加拿大安大略省，於2009年9月公布了合理的收購電價後，馬上就成為全球再生能源的大吸盤，許多跨國企業紛紛前往投資以及開發。

保護有限的資源

根據國際能源署的統計，探勘原油的最高點（哈伯特頂點）是在2020年會達到(也有人認為其實在2006年已經達到，這也就是為何自2006年開始，全球大幅發展再生能源)，達到這最高點後，隨後能再探勘的原油數量就會減少，而全球能源需求在此時點後卻會增加，所以短中期之內，勢必要讓可再生能源扮演重要角色。而且經由使用可再生能源，可以減少對化石能源的耗竭，而該化石能源也是化學工業長期仰賴的原料。

降低失業率

再生能源需要的人力較傳統能源多，在目前勞動力供過於求的情況下，推廣再生能源可以減少失業問題。

避免游資造成泡沫經濟

許多再生能源，如風力、太陽能，主要的成本是在設備成本，但無燃料成本；這類再生能源初期投資金額高，此特性讓再生能源能吸收過多的游資，對於現代社會的通貨膨脹控制有助益，亦可以減少房價等民生物資的漲勢。
核能雖然也有類似特性，但其在經濟上有許多缺點。首先是核電最低投資金額極高，投資不僅只是發電設備，而是維持核電人才及技術經驗的金額。（在三哩島事件後，全球對核電的投資已經低於最低投資金額）；其次，核電需要臨時投入大筆資金補強新發現的風險；然而對於大多數國家而言這也是一種政治上的風險，而且許多情況下，停建核電廠的損失往往低於繼續興建或繼續維持的損失。

社會的接受度

大部份的民眾樂見可再生能源的增加，即便電價可能漲價都願意。例如台灣在再生能源發展條例於2009年通過後，當年十二月，經濟部委託世新大學民意調查中心對」再生能源政策」進行民調，得到結果：約85%的人聽過可再生能源，約89%的受訪者支持政府發展可再生能源，約80%受訪者支持使用者付費，約75%接受每月電費調幅在15元以內，約60%使受在30元以內，約48%接受在50元內。

在中國大陸亦同，世界銀行曾對十五個國家人民作過民調，詢問對全球暖化的認知度，有七成的中國人願意支付更高的價格，以對抗地球暖化的問題，因為他們認為「地球暖化是個嚴重的問題」。
在另一方面，再生能源比較不容易造成全面斷電的特性、其成本的快速下降、及可以使用過多的資金及勞動力優勢，也提高了社會接受度：許多工業及商業經營者願意付出較高的電費，來避免全面斷電的災難，廠商會為了減少風險而在廠區設立再生能源設施，為了配合再生能源所需要的儲能設施、在許多情況下是使用傳統能源也需要設置的；許多政府也樂於補貼再生能源，可以減少高失業率及高房價的問題，減少這些問題所減少的政府損失是遠多於補貼再生能源的費用；而且「將一定比例的能源改為再生能源，不會提高成本」已經成為事實，而且這個比例也會慢慢提高。

減少外匯購買化石能源的支出

台灣的能源2009年99.37%依賴進口，其中51.8%為原油，30.5%為煤炭，8.39%為液化天然氣，8.72%為核能發電。
而提供原油的地區，有81.6%來自中東地區；煤炭有43.3%來自澳洲，40.4%來自印尼。可見地區集中性很強，也反映出高風險性，特別是多戰事的中東地區，而新近（2011年）更為了當地的民主運動，將使能源供給以及其價格之波動，劃上問號。
若能增加可再生能源使用的比重，可以減少對進口能源的依賴，也相對地減少受能源價格波動的影響，因為風能，太陽能，地熱以及生物質能都是大自然賜予的，不必付費。
2010年台灣為了進口能源，花費了GDP的11.7%(在2008年由於原油價格上揚，進口能源還花費了占GDP的15.3%)，自2004年起，台灣每年幾乎要多花2千多億新台幣去購買進口能源，但其原因卻非因為經濟成長增加造成能源需求增加，而是因為國際能源事場價格的波動，每年的2千多億因為能源價格上揚而被吃掉了。若再生能源能夠占能源供給的10%的話，那台灣每年就可省下GDP的1-1.5%的花費，亦即每年可省下新台幣1千多億的花費，而將這些資源再運用在再生能源的研究發展上，則台灣再生能源的發展更為可期！
參見右圖，原油價格從1986年的每桶10美元漲到2005年的每桶70美元。而未來的原油價格也伴隨著原油的逐漸枯竭以及中東地區的戰亂，有非漲不可的趨勢。若果，則台灣就要有心理準備，要花上比GDP更多於10%以上多得多（上限未可知）的代價進口化石能源。
亦即，若今日能下決心開始能源結構的轉型，急起直追發展再生能源，明日就可享有穩定能源（供應以及價格）的甜美果實，若任其慣性而貪圖一時之方便，不肯戒掉對化石能源的」毒癮」，則日後將被動地受制於其價格的波動，而影響社會以及經濟發展甚鉅，在2008年時原油價格上漲至一桶145美元時，全球許多國家的經濟受到嚴峻挑戰，社會動盪不安，處處有罷工風潮等等。而國際能源總署甚至還發出警訊：至2013年時，原油每桶為200美元，肇因為目前原油價格太低，故石油公司沒有動機去花費更大開採更多石油，物以稀為貴，故價格會上漲。

產業升級

若是不研發再生能源，會失去產業升級的機會，國家將在未來沒有競爭力。例如沈溺於核能的法國，在2014年前後已經發現，核能已經比再生能源昂貴，興建新核電廠或升級既有核電廠，都不如改用再生能源，法國必須在再生能源上補課。

直接成本

化石能源以及核能的價格越來越貴，但可再生能源的價格在最近十五年來平均下降了一半。甚至有專家認為，其成本基於大量生產以及技術的進步，至2020年價格還可以再下降40%。
由於德國的「固定電價法」(Feed-In Tariff, FIT)，係針對不同的可再生能源形式給予不同價格，並予以每年的遞減，在此情況下，可防止過多的補貼，例如在太陽光電，由於價格不錯，而且市場競爭很激烈，特別是來自台灣以及中國大陸的光電業者更逼迫不少德國業者瀕臨破產，所以德國政府在去年（2010年）太陽光電安裝並併聯達7400 MW時，就加快了電價下調的速度。在台灣經濟部於2010年12月17日也有類似的收購電價下調的動作，只是在台灣已安裝並併聯者（而享有該電價者）可能不到20 MW。

外部成本

由於化石能源的燃燒會造成對生態以及環境極大的污染，而這些負擔目前並沒有被計算在電價中，而係由全社會的人民來分擔。根據德國專家計算，每度燃煤電廠的電應該要計算外部成本每度6-8歐分（相當於每度新台幣2.4-3.2元），相對的風電的外部成本為每度0.1歐分（相當於每度新台幣0.04元），太陽光電的外部成本為每度0.6-1歐分（相當於每度新台幣0.24-0.4元）。以此計算，2007年德國的可再生能源發電，讓全社會節省了58億歐元的外部成本(相當於新台幣2320億)。

分散型的發電方式

從傳統發電方式走向再生能源發電方式，將對整個電業的結構有鉅大的改變，首先，不再是一個集中的大電廠例如1000MW的燃煤電廠進行發電，而是由各個小型分散型的發電系統進行發電。
而且，在此結構下，不必再像中國西電東送，或像台灣南電北送，而多半由發電的當地就消化了。如此可節省大量的因運輸而損耗的能源。另外，在分散型的發電方式概念下，也應該去推動真正的汽電共生，而集中型的發電廠往往無法利用廢熱，就任憑浪費在大氣之間，極為可惜。
而且，在分散型的電力系統下，風險也相對地分散了，而不是集中的，例如在2011年311日本複合災難發生時，風電在這次日本大地震中生存的下來，也在大停電的同時發揮它不需任何燃料，僅僅仰仗風力即可發電的特質，使日本在大地震期間。還能有提供照明等電力供應的功能。此不但印證了風電是安全可靠的，並且也因為其分散型的發電，才能在災難或事故發生時，不致全地區陷入無電狀態。

對生態環境的影響

在談論「對環境的影響」，可以依「產品生命周期」分成三個階段：製造,  營運，還有最後報廢   ，如下依各種能源發電形式說明之：

燃煤發電

為了有所比較，先在此介紹一下「燃煤發電」對生態環境的影響。從煤礦開始至採煤，都是對生態極大的破壞。其影響面積以及過程中排出的粉塵以及各種有毒物質的污染，都是有害健康以及環境的。舉德國為例：每年針對魯爾區竭煤以及硬煤所給予的補助種類可見：對地下水被超抽以及回復露天採礦地給予每年5億歐元，以及將30萬民眾移離原有居住地區，並俢護超過100平方公里的面積等。而燃煤發電亦極為污染，產生二氧化硫，二氧化碳，灰渣等。

太陽能

太陽光電板的生產技術還在不斷進步當中，就多晶矽光電板而言，其回收所需能源應花費約3.5年，就單晶矽光電板而言，其回收所需能源應花費約0.5-1年，而太陽光電板的設計夀命在20-30年。
在太陽光電板的製造過程，平均每一kW（千瓦）會需要12克的有毒重金屬矽，這種有毒重金屬不會伴隨著產品，而是殘留在工廠。所以製成的太陽光電板本身是無毒而可以作為回收使用的。太陽光電板中含碲化鎘者（First Solar為著例），則該晶片本身含有毒的重金屬，可是晶片本身還是可以回收使用。

水力

最被詬病在大水電的興建，所以全世界對"可再生能源"定義中，水力是只有小水力（小於20 MW），大水電像中國的長江三峽對生態、人文 以及社會結構的破壞是極為驚人的（沿路淹了無數個村莊 ，並強迫一百萬移民至崇明島等等）。

風力

風電產生電的過程中，最為人詬病者為噪音，保持適當距離或改良設計就不會發生困擾，目前甚至已經有產品已經安靜到可以放在住家屋頂。此外，其他廢棄物、廢水、廢氣等都不會排放。至於日後報廢，整座風機都可以重新回收，其中82%是來自鋼鐵，8%是玻璃纖維的葉片部份，還有3%是銅，另外7%是鋁、電子以及一些液體。但規畫不當的風機可能會危害其週邊棲息鳥類或途經候鳥。

生物質能

在利用生物質能的方式若是用燃燒者，則在燃燒過程中，視其內容物而可能會釋放出傷害健康的物質，例如氮氧化物、二氧化硫、以及粉塵等，在德國，此類的爐子有相關規定限制其臨界值以及有不同的過濾方式。
此外，針對種植供給生物質能的經濟作物，所使用的農地可能會與種植糧食作物的農地會有衝突，也會跟需要保護的生態敏感地衝突，例如在熱帶種植的棕櫚油就常被人批評，因為熱帶雨林具有維護生物多樣性以及儲藏二氧化碳的功能，一旦被放火摧毀殆盡，大量的二氧化碳又在燃燒過程中被釋放出來。

與電業自由化的關係

在德國已開放電業自由化十幾年了（自1998年4月），可是還離真正的自由競爭市場很遠。因為有四家大電力公司還占有82%的市場，這種寡頭獨占並利用其市場地位進行不公平競爭的現象，已多次被歐盟公平交易委員會所叱責。

德國的再生能源法讓所有的再生能源業者，不論是個人或企業都可以帶著自己的發電廠參與市場，再生能源業者可以自由使用這四家大公司的電網，可是要支付過高的「過路費」，這種現象是極為不公平的，所以有不斷地呼聲要求電網應與電廠經營分開，以免「球員兼裁判」造成不公平競爭，最終肥了電力公司，吃虧的還是最終消費者。