تجاری سازی انرژی‌های تجدید پذیر

[بندانگشتی |ایستاده=1.35 |''سرمایه‌گذاری:'' شرکت‌ها، دولت‌ها و خانوارها مبالغ فزاینده‌ای را به کربن‌زدایی اختصاص داده‌اند که شامل انرژی‌های تجدیدپذیر (خورشیدی، بادی)، خودروهای الکتریکی و زیرساخت‌های شارژ مرتبط، ذخیره‌سازی انرژی، سیستم‌های گرمایشی با بازده بالا، جذب و ذخیره‌سازی کربن و هیدروژن می‌شود. تا سال ۲۰۲۵، سرمایه‌گذاری در گذار انرژی به حدود دو برابر سرمایه‌گذاری در [سوخت فسیلی|سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز طبیعی و زغال‌سنگ) افزایش یافت.]]

[بندانگشتی|ایستاده=1.35| ''هزینه:'' با اجرای هرچه گسترده‌تر منابع انرژی تجدیدپذیر، [هزینه تراز شده انرژی|هزینه‌ها کاهش یافته است، که این کاهش به ویژه در انرژی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی مشهود است.هزینه تراز شده انرژی (LCOE) معیاری برای میانگین هزینه خالص فعلی تولید برق برای یک نیروگاه تولیدی در طول عمر آن است.]]

**تجاری‌سازی انرژی تجدیدپذیر** شامل استقرار سه نسل از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر است که قدمت آن‌ها به بیش از ۱۰۰ سال می‌رسد. فناوری‌های نسل اول که در حال حاضر بالغ و از نظر اقتصادی رقابتی هستند، شامل زیست‌توده، برق‌آبی، انرژی زمین‌گرمایی و حرارت می‌شوند. فناوری‌های نسل دوم آماده عرضه به بازار هستند و در حال حاضر مستقر می‌شوند؛ این فناوری‌ها شامل گرمایش خورشیدی، فتوولتائیک، انرژی بادی، نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی و اشکال مدرن انرژی زیستی هستند. فناوری‌های نسل سوم به تلاش‌های مداوم R&D نیاز دارند تا بتوانند سهم بزرگی در مقیاس جهانی داشته باشند و شامل گازی‌سازی پیشرفته زیست‌توده، انرژی زمین‌گرمایی لایه های داغ خشک و انرژی دریایی می‌شوند. در سال ۲۰۱۹، نزدیک به ۷۵٪ از ظرفیت جدید تولید برق نصب شده از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌کرد و آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) پیش‌بینی کرده است که تا سال ۲۰۲۵، ظرفیت تجدیدپذیر ۳۵٪ از تولید برق جهانی را تأمین خواهد کرد.
سیاست عمومی و رهبری سیاسی به «هم‌سطح کردن زمین بازی» و افزایش پذیرش گسترده‌تر فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر کمک می‌کند. کشورهایی مانند آلمان، دانمارک و اسپانیا در اجرای سیاست‌های نوآورانه‌ای که منجر به رشد بیشتر در دهه گذشته شده است، پیشرو بوده‌اند. تا سال ۲۰۱۴، آلمان متعهد به گذار «انرژی‌ونده» (Energiewende) به سمت اقتصاد انرژی پایدار بوده و دانمارک تعهد به رسیدن به انرژی ۱۰۰٪ تجدیدپذیر تا سال ۲۰۵۰ را داشته است. اکنون ۱۴۴ کشور دارای اهداف سیاست انرژی تجدیدپذیر هستند.

انرژی تجدیدپذیر در سال ۲۰۱۵ به رشد سریع خود ادامه داد و مزایای متعددی را فراهم کرد. رکورد جدیدی برای ظرفیت نصب شده بادی و فتوولتائیک (۶۴ گیگاوات و ۵۷ گیگاوات) ثبت شد و سرمایه‌گذاری جهانی در انرژی‌های تجدیدپذیر به بالاترین حد خود یعنی ۳۲۹ میلیارد دلار آمریکا رسید. یکی از مزایای کلیدی که این رشد سرمایه‌گذاری به همراه دارد، رشد اشتغال است. کشورهای برتر در زمینه سرمایه‌گذاری در سال‌های اخیر چین، آلمان، اسپانیا، ایالات متحده، ایتالیا و برزیل بوده‌اند. شرکت‌های فعال در حوزه انرژی تجدیدپذیر شامل برایت‌سورس انرژی، فرست سولار، گامسا کورپوریشن تکنولوژیکا، جی‌ای انرژی، گلدویند، ساینوول، تارگری تکنولوژی، ترینا سولار، وستاس و ینگلی هستند.

نگرانی‌های تغییر اقلیم نیز محرک رشد فزاینده در صنایع انرژی تجدیدپذیر هستند. بر اساس پیش‌بینی سال ۲۰۱۱ آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، ژنراتورهای انرژی خورشیدی ممکن است طی ۵۰ سال آینده بیشتر برق جهان را تولید کنند و انتشار گازهای گلخانه‌ای مضر را کاهش دهند.

## پیش‌زمینه
[بندانگشتی|ایستاده=1.6|چپ|حمایت عمومی جهانی از منابع انرژی، بر اساس نظرسنجی [ایپسوس (۲۰۱۱)]]

### دلایل استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر
تغییر اقلیم، آلودگی و ناامنی انرژی مشکلات قابل‌توجهی هستند و رسیدگی به آن‌ها نیازمند تغییرات اساسی در زیرساخت‌های انرژی است. فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر عوامل ضروری در سبد تأمین انرژی هستند، زیرا به امنیت انرژی جهانی کمک می‌کنند، وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهند و برخی از آن‌ها فرصت‌هایی برای کاهش گازهای گلخانه‌ای فراهم می‌آورند. سوخت‌های فسیلی مخرب اقلیم در حال جایگزینی با منابع انرژی پاک، تثبیت‌کننده اقلیم و تمام‌نشدنی هستند:

در نظرسنجی‌های افکار عمومی بین‌المللی، حمایت قوی برای روش‌های متنوع جهت حل مشکل تأمین انرژی وجود دارد. این روش‌ها شامل ترویج منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی، ملزم کردن شرکت‌های برق به استفاده بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر و ارائه مشوق‌های مالیاتی برای تشویق توسعه و استفاده از چنین فناوری‌هایی است. انتظار می‌رود که سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر در درازمدت از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد.

کشورهای عضو اتحادیه اروپا از اهداف بلندپروازانه انرژی‌های تجدیدپذیر حمایت کرده‌اند. در سال ۲۰۱۰، یوروبارومتر (Eurobarometer) از بیست و هفت کشور عضو اتحادیه اروپا دربارهٔ هدف «افزایش سهم انرژی تجدیدپذیر در اتحادیه اروپا به ۲۰ درصد تا سال ۲۰۲۰» نظرسنجی کرد. اکثر مردم در تمام این بیست و هفت کشور یا هدف را تأیید کردند یا خواهان فراتر رفتن از آن بودند. در سراسر اتحادیه اروپا، ۵۷ درصد فکر می‌کردند که هدف پیشنهادی «تقریباً مناسب» است و ۱۶ درصد آن را «بسیار ناچیز» می‌دانستند. در مقایسه، ۱۹ درصد گفتند که این هدف «بسیار بلندپروازانه» است.

تا سال ۲۰۱۱، شواهد جدیدی پدیدار شد که نشان می‌داد خطرات قابل‌توجهی در ارتباط با منابع انرژی سنتی وجود دارد و نیاز به تغییرات اساسی در ترکیب فناوری‌های انرژی است:

گزارش وضعیت جهانی REN21 در سال ۲۰۱۴ می‌گوید که انرژی‌های تجدیدپذیر دیگر تنها منابع انرژی نیستند، بلکه راه‌هایی برای رسیدگی به مشکلات مبرم اجتماعی، سیاسی، اقتصادی و زیست‌محیطی هستند:

### رشد انرژی‌های تجدیدپذیر

بر اساس گزارشی که توسط REN21 (شبکه سیاست‌گذاری انرژی تجدیدپذیر جهانی مستقر در پاریس) منتشر شد، در سال ۲۰۰۸ برای اولین بار، ظرفیت انرژی تجدیدپذیر اضافه شده در هر دو منطقه اتحادیه اروپا و ایالات متحده بیش از ظرفیت برق متعارف اضافه شده بود که نشان‌دهنده «گذاری بنیادین» در بازارهای جهانی انرژی به سمت تجدیدپذیرها است. در سال ۲۰۱۰، انرژی تجدیدپذیر حدود یک‌سوم از ظرفیت‌های تولید برق جدید ساخته شده را تشکیل می‌داد.

تا پایان سال ۲۰۱۱، مجموع ظرفیت برق تجدیدپذیر در سراسر جهان از ۱۳۶۰ گیگاوات فراتر رفت که رشدی ۸ درصدی داشت. تجدیدپذیرهای تولیدکننده برق تقریباً نیمی از ۲۰۸ گیگاوات ظرفیت اضافه شده در سطح جهان در سال ۲۰۱۱ را تشکیل می‌دادند. انرژی بادی و فتوولتائیک خورشیدی (PV) به ترتیب حدود ۴۰٪ و ۳۰٪ از این سهم را داشتند. بر اساس گزارش سال ۲۰۱۴ شبکه REN21، انرژی‌های تجدیدپذیر ۱۹ درصد از مصرف انرژی ما و ۲۲ درصد از تولید برق ما را در سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۳ (به ترتیب) تأمین کرده‌اند. این مصرف انرژی شامل ۹٪ از زیست‌توده سنتی، ۴٫۲٪ به عنوان انرژی حرارتی (غیر زیست‌توده)، ۳٫۸٪ برق آبی و ۲٪ برق حاصل از باد، خورشید، زمین‌گرمایی و زیست‌توده بوده است.
طی دوره پنج ساله از اواخر سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۰۹، ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر در سراسر جهان برای بسیاری از فناوری‌ها با نرخ سالانه ۱۰ تا ۶۰ درصد رشد کرد، در حالی که تولید واقعی به‌طور کلی ۱٫۲ درصد رشد داشت. در سال ۲۰۱۱، آخیم اشتاینر، معاون دبیرکل سازمان ملل متحد گفت: «ادامه رشد در این بخش اصلی از اقتصاد سبز اتفاقی نیست. ترکیبی از تعیین اهداف دولتی، حمایت‌های سیاستی و بودجه‌های محرک، زیربنای ظهور صنعت تجدیدپذیر را تشکیل می‌دهد و تحول بسیار مورد نیاز سیستم انرژی جهانی ما را در دسترس قرار می‌دهد.» او افزود: «انرژی‌های تجدیدپذیر هم از نظر سرمایه‌گذاری، هم پروژه‌ها و هم گسترش جغرافیایی در حال توسعه هستند. با این کار، آن‌ها سهم فزاینده‌ای در مبارزه با تغییر اقلیم، مقابله با فقر انرژی و ناامنی انرژی ایفا می‌کنند».

بر اساس پیش‌بینی سال ۲۰۱۱ توسط آژانس بین‌المللی انرژی، نیروگاه‌های خورشیدی ممکن است طی ۵۰ سال آینده بیشتر برق جهان را تولید کنند و به‌طور قابل‌توجهی انتشار گازهای گلخانه‌ای مضر برای محیط زیست را کاهش دهند. آژانس بین‌المللی انرژی گفته است: «نیروگاه‌های فتوولتائیک و خورشیدی-حرارتی ممکن است تا سال ۲۰۶۰ بیشتر تقاضای جهانی برای برق – و نیمی از کل نیازهای انرژی – را تأمین کنند، در حالی که نیروگاه‌های بادی، برق‌آبی و زیست‌توده بخش عمده‌ای از تولید باقی‌مانده را تأمین خواهند کرد». «فتوولتائیک و انرژی خورشیدی متمرکز با هم می‌توانند به منبع اصلی برق تبدیل شوند».

در سال ۲۰۱۳، چین با مجموع ظرفیت ۳۷۸ گیگاوات، که عمدتاً از نیروی برق‌آبی و انرژی بادی بود، در تولید انرژی تجدیدپذیر در جهان پیشتاز بود. تا سال ۲۰۱۴، چین در تولید و استفاده از انرژی بادی، برق خورشیدی فتوولتائیک و فناوری‌های شبکه هوشمند (Smart grid) پیشرو جهان بوده و تقریباً به اندازه مجموع تمام نیروگاه‌های فرانسه و آلمان، انرژی آبی، بادی و انرژی خورشیدی تولید کرده است. بخش انرژی‌های تجدیدپذیر چین سریع‌تر از ظرفیت سوخت‌های فسیلی و انرژی هسته‌ای آن در حال رشد است. از سال ۲۰۰۵، تولید سلول‌های خورشیدی در چین ۱۰۰ برابر شده است. همزمان با رشد تولیدات تجدیدپذیر چین، هزینه‌های فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر کاهش یافته است. نوآوری کمک کرده است، اما محرک اصلی کاهش هزینه‌ها، گسترش بازار بوده است.

### روندهای اقتصادی
بندانگشتی|upright=1.5 | هزینه‌های تولید انرژی تجدیدپذیر به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت، به‌طوری که ۶۲ درصد از کل تولید برق تجدیدپذیر اضافه شده در سال ۲۰۲۰ هزینه‌های کمتری نسبت به ارزان‌ترین گزینه جدید سوخت فسیلی داشت.
فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر از طریق تغییرات تکنولوژیکی و مزایای تولید انبوه و رقابت در بازار، ارزان‌تر می‌شوند. گزارش سال ۲۰۱۱ آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) بیان کرد: «سبدی از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر در طیف گسترده‌ای از شرایط به سمت رقابت‌پذیری هزینه پیش می‌روند و در برخی موارد فرصت‌های سرمایه‌گذاری را بدون نیاز به حمایت اقتصادی خاص فراهم می‌کنند» و افزود که «کاهش هزینه‌ها در فناوری‌های حیاتی مانند باد و خورشید قرار است ادامه یابد.» ، کاهش قابل‌توجهی در هزینه فناوری‌های خورشیدی و بادی وجود داشته است:

برق‌آبی و برق زمین‌گرمایی تولید شده در مکان‌های مناسب، اکنون ارزان‌ترین راه برای تولید برق هستند. هزینه‌های انرژی تجدیدپذیر به کاهش خود ادامه می‌دهد و هزینه تراز شده برق (LCOE) برای انرژی بادی، فتوولتائیک خورشیدی (PV)، انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) و برخی فناوری‌های زیست‌توده در حال کاهش است.

انرژی تجدیدپذیر همچنین اقتصادی‌ترین راهکار برای ظرفیت جدید متصل به شبکه در مناطقی با منابع خوب است. با کاهش هزینه برق تجدیدپذیر، دامنه کاربردهای اقتصادی آن افزایش می‌یابد. فناوری‌های تجدیدپذیر اکنون اغلب اقتصادی‌ترین راهکار برای ظرفیت تولید جدید هستند. در جایی که «تولید مبتنی بر نفت منبع غالب تولید برق است (مثلاً در جزایر، خارج از شبکه و در برخی کشورها)، امروزه تقریباً همیشه یک راهکار تجدیدپذیر کم‌هزینه‌تر وجود دارد». تا سال ۲۰۱۲، فناوری‌های تولید برق تجدیدپذیر حدود نیمی از کل ظرفیت جدید تولید برق اضافه شده در سطح جهان را تشکیل می‌دادند. در سال ۲۰۱۱، موارد اضافه شده شامل ۴۱ گیگاوات (GW) ظرفیت جدید انرژی بادی، ۳۰ گیگاوات PV، ۲۵ گیگاوات برق‌آبی، ۶ گیگاوات زیست‌توده، ۰٫۵ گیگاوات CSP و ۰٫۱ گیگاوات برق زمین‌گرمایی بود.

### سه نسل از فناوری‌ها
انرژی تجدیدپذیر شامل تعدادی از منابع و فناوری‌ها در مراحل مختلف تجاری‌سازی است. آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) سه نسل از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر را تعریف کرده است که قدمت آن‌ها به بیش از ۱۰۰ سال می‌رسد:
* «*فناوری‌های نسل اول* از انقلاب صنعتی در پایان قرن نوزدهم پدیدار شدند و شامل نیروی برق‌آبی، احتراق زیست‌توده، انرژی زمین‌گرمایی و گرما هستند. این فناوری‌ها به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.
* *فناوری‌های نسل دوم* شامل گرمایش خورشیدی و سرمایش، انرژی بادی، اشکال مدرن انرژی زیستی و فتوولتائیک خورشیدی هستند. این‌ها در نتیجه سرمایه‌گذاری‌های تحقیق، توسعه و نمایش (RD&D) از دهه ۱۹۸۰ وارد بازارها می‌شوند. سرمایه‌گذاری اولیه با نگرانی‌های امنیت انرژی مرتبط با بحران‌های نفتی دهه ۱۹۷۰ برانگیخته شد، اما جذابیت پایدار این فناوری‌ها، حداقل تا حدی، به دلیل مزایای زیست‌محیطی است. بسیاری از این فناوری‌ها نشان‌دهنده پیشرفت‌های قابل‌توجه در مواد هستند.
* *فناوری‌های نسل سوم* هنوز در حال توسعه هستند و شامل گازی‌سازی پیشرفته زیست‌توده، فناوری‌های پالایشگاه زیستی، انرژی خورشیدی متمرکز حرارتی، انرژی زمین‌گرمایی سنگ داغ خشک و انرژی دریایی می‌شوند. پیشرفت‌ها در نانوتکنولوژی نیز ممکن است نقش مهمی ایفا کنند».

فناوری‌های نسل اول به خوبی تثبیت شده‌اند، فناوری‌های نسل دوم در حال ورود به بازارها هستند و فناوری‌های نسل سوم به شدت به تعهدات بلندمدت تحقیق و توسعه وابسته هستند، جایی که بخش عمومی نقشی برای ایفا کردن دارد.

## فناوری‌های نسل اول
بندانگشتی|چپ|نیروگاه حرارتی زیست‌توده در اتریش. کل توان حرارتی حدود ۱۰۰۰ کیلووات است.

فناوری‌های نسل اول به‌طور گسترده در مکان‌هایی با منابع فراوان استفاده می‌شوند. استفاده آینده آن‌ها به اکتشاف پتانسیل منابع باقی‌مانده، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه، و غلبه بر چالش‌های مربوط به محیط زیست و پذیرش اجتماعی بستگی دارد.

### زیست‌توده
زیست‌توده، یعنی سوزاندن مواد آلی برای تولید گرما و برق، یک فناوری بالغ است. برخلاف اکثر منابع تجدیدپذیر، زیست‌توده (و نیروی برق‌آبی) می‌توانند تولید برق پایدار بار پایه را تأمین کنند.

زیست‌توده هنگام احتراق CO2 تولید می‌کند و مسئله این که آیا زیست‌توده «کربن‌خنثی» است یا خیر، مورد مناقشه است. موادی که مستقیماً در اجاق‌های خوراک‌پزی سوزانده می‌شوند، آلاینده تولید کرده و منجر به عواقب شدید بهداشتی و زیست‌محیطی می‌شوند. برنامه‌های اجاق‌های خوراک‌پزی بهبودیافته در حال کاهش برخی از این اثرات هستند.

این صنعت در دهه منتهی به سال ۲۰۰۷ نسبتاً راکد ماند، اما تقاضا برای زیست‌توده (عمدتاً چوب) در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، و همچنین برزیل و آلمان همچنان رو به رشد است.

توجیه اقتصادی زیست‌توده به دلیل هزینه‌های بالای زیرساخت و مواد اولیه برای عملیات جاری، به تعرفه‌های تنظیم‌شده وابسته است. زیست‌توده با سوزاندن زباله‌های آلی شهری، کشاورزی و صنعتی، مکانیسم آماده‌ای برای دفع زباله فراهم می‌کند. فناوری‌های نسل اول زیست‌توده می‌توانند از نظر اقتصادی رقابتی باشند، اما ممکن است برای غلبه بر پذیرش عمومی و مسائل مربوط به مقیاس کوچک، همچنان نیاز به حمایت در استقرار داشته باشند. به عنوان بخشی از بحث غذا در برابر سوخت، چندین اقتصاددان از دانشگاه ایالتی آیووا در سال ۲۰۰۸ دریافتند که «هیچ مدرکی برای رد این موضوع وجود ندارد که هدف اصلی سیاست سوخت‌های زیستی، حمایت از درآمد کشاورزان است».

### نیروی برق‌آبی
[بندانگشتی| [سد سه‌دره با ظرفیت ۲۲٬۵۰۰ مگاوات در جمهوری خلق چین، بزرگ‌ترین نیروگاه برق‌آبی جهان]]
نیروی برق‌آبی اصطلاحی است که به برق تولید شده توسط هیدروپاور اشاره دارد؛ تولید نیروی الکتریکی از طریق استفاده از نیروی گرانشی آب در حال سقوط یا جریان‌دار. در سال ۲۰۱۵، نیروی برق‌آبی ۱۶٫۶٪ از کل برق جهان و ۷۰٪ از کل برق تجدیدپذیر را تولید کرد و انتظار می‌رود در ۲۵ سال آینده سالانه حدود ۳٫۱٪ افزایش یابد. نیروگاه‌های برق‌آبی این مزیت را دارند که عمر طولانی دارند و بسیاری از نیروگاه‌های موجود بیش از ۱۰۰ سال است که کار می‌کنند.

نیروی برق‌آبی در ۱۵۰ کشور تولید می‌شود و منطقه آسیا-اقیانوسیه در سال ۲۰۱۰، ۳۲ درصد از نیروی برق‌آبی جهان را تولید کرده است. چین بزرگ‌ترین تولیدکننده برق‌آبی است که با تولید ۷۲۱ تراوات-ساعت در سال ۲۰۱۰، حدود ۱۷ درصد از مصرف برق داخلی خود را تأمین کرده است. اکنون سه نیروگاه برق‌آبی بزرگتر از ۱۰ گیگاوات وجود دارد: سد سه‌دره در چین، سد ایتایپو در مرز برزیل/پاراگوئه و سد گوری در ونزوئلا. هزینه برق‌آبی پایین است و آن را به یک منبع رقابتی برای برق تجدیدپذیر تبدیل می‌کند. میانگین هزینه برق از یک نیروگاه برق‌آبی بزرگتر از ۱۰ مگاوات، ۳ تا ۵ سنت آمریکا به ازای هر کیلووات-ساعت است.

### توان و گرمای زمین‌گرمایی
بندانگشتی|چپ|یکی از نیروگاه‌های متعدد در گایزرز (The Geysers)، یک میدان انرژی زمین‌گرمایی در شمال کالیفرنیا، با مجموع خروجی بیش از ۷۵۰ مگاوات

نیروگاه‌های انرژی زمین‌گرمایی می‌توانند ۲۴ ساعت شبانه‌روز کار کنند و ظرفیت بار پایه را فراهم نمایند. تخمین‌ها برای ظرفیت بالقوه جهانی تولید برق زمین‌گرمایی بسیار متفاوت است و از ۴۰ گیگاوات تا سال ۲۰۲۰ تا حداکثر ۶٬۰۰۰ گیگاوات متغیر است.

ظرفیت انرژی زمین‌گرمایی از حدود ۱ گیگاوات در سال ۱۹۷۵ به تقریباً ۱۰ گیگاوات در سال ۲۰۰۸ افزایش یافت. ایالات متحده با ظرفیت نصب‌شده ۳٫۱ گیگاوات، رهبر جهان در این زمینه است. سایر کشورهای دارای ظرفیت نصب‌شده قابل‌توجه شامل فیلیپین (۱٫۹ گیگاوات)، اندونزی (۱٫۲ گیگاوات)، مکزیک (۱٫۰ گیگاوات)، ایتالیا (۰٫۸ گیگاوات)، ایسلند (۰٫۶ گیگاوات)، ژاپن (۰٫۵ گیگاوات) و نیوزیلند (۰٫۵ گیگاوات) هستند. در برخی کشورها، انرژی زمین‌گرمایی سهم قابل‌توجهی از کل تأمین برق را تشکیل می‌دهد، مانند فیلیپین که در پایان سال ۲۰۰۸، انرژی زمین‌گرمایی ۱۷ درصد از کل سبد انرژی آن را شامل می‌شد.

پمپ‌های حرارتی زمین‌گرمایی (منبع زمینی) در پایان سال ۲۰۰۸ تخمیناً ۳۰ گیگاوات حرارتی (GWth) ظرفیت نصب‌شده را تشکیل می‌دادند، و سایر استفاده‌های مستقیم از گرمای زمین‌گرمایی (مانند گرمایش فضا، خشک‌کردن محصولات کشاورزی و سایر کاربردها) به حدود ۱۵ گیگاوات حرارتی رسید. ، حداقل ۷۶ کشور از انرژی زمین‌گرمایی مستقیم به شکلی استفاده می‌کنند.

## فناوری‌های نسل دوم
فناوری‌های نسل دوم از اشتیاق عده‌ای محدود، به یک بخش اقتصادی عمده در کشورهایی مانند آلمان، اسپانیا، ایالات متحده و ژاپن تبدیل شده‌اند. بسیاری از شرکت‌های صنعتی بزرگ و مؤسسات مالی درگیر هستند و چالش پیش رو، گسترش پایگاه بازار برای ادامه رشد در سراسر جهان است.

### گرمایش خورشیدی
[بندانگشتی|فناوری‌های انرژی خورشیدی، مانند [آب‌گرم‌کن خورشیدی|آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی که روی یا نزدیک ساختمان‌هایی که انرژی آن‌ها را تأمین می‌کنند قرار دارند، نمونه‌ای بارز از فناوری انرژی نرم هستند.]]سیستم‌های گرمایش خورشیدی یک فناوری شناخته‌شده نسل دوم هستند و عموماً شامل کلکتورهای حرارتی خورشیدی، یک سیستم سیال برای انتقال گرما از کلکتور به نقطه مصرف، و یک مخزن برای ذخیره گرما می‌باشند. این سیستم‌ها ممکن است برای گرم کردن آب مصرفی خانگی، استخرها، یا خانه‌ها و کسب‌وکارها استفاده شوند. گرما همچنین می‌تواند برای کاربردهای فرایند صنعتی یا به عنوان ورودی انرژی برای سایر کاربردها مانند تجهیزات سرمایشی استفاده شود.

در بسیاری از اقلیم‌های گرم‌تر، یک سیستم گرمایش خورشیدی می‌تواند درصد بسیار بالایی (۵۰ تا ۷۵ درصد) از انرژی آب گرم خانگی را تأمین کند. ، چین دارای ۲۷ میلیون آب‌گرم‌کن خورشیدی پشت‌بامی بود.

### فتوولتائیک
بندانگشتی|نیروگاه خورشیدی نلیس در پایگاه نیروی هوایی نلیس. این پنل‌ها خورشید را در یک محور ردیابی می‌کنند.

[بندانگشتی|رئیس‌جمهور [باراک اوباما در مرکز انرژی خورشیدی نسل بعدی دی‌سوتو سخنرانی می‌کند.]]

سلول‌های فتوولتائیک (PV)، که سلول خورشیدی نیز نامیده می‌شوند، نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. در دهه ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰، اکثر ماژول‌های فتوولتائیک برای تأمین برق مناطق دورافتاده استفاده می‌شدند، اما از حدود سال ۱۹۹۵، تلاش‌های صنعت به‌طور فزاینده‌ای بر توسعه فتوولتائیک یکپارچه با ساختمان و نیروگاه‌های فتوولتائیک برای کاربردهای متصل به شبکه متمرکز شده است.

بسیاری از نیروگاه‌ها با کشاورزی ادغام شده‌اند و برخی از سیستم‌های ردیاب نوآورانه استفاده می‌کنند که مسیر روزانه خورشید را در آسمان دنبال می‌کنند تا الکتریسیته بیشتری نسبت به سیستم‌های ثابت معمولی تولید کنند. هیچ هزینه سوخت یا آلایندگی در طول بهره‌برداری از این نیروگاه‌ها وجود ندارد.

### انرژی بادی
بندانگشتی|چپ|انرژی بادی: ظرفیت نصب‌شده در سراسر جهان
بندانگشتی|چپ|مالکان زمین در ایالات متحده معمولاً سالانه ۳٬۰۰۰ تا ۵٬۰۰۰ دلار درآمد اجاره از هر توربین بادی دریافت می‌کنند، در حالی که کشاورزان به کشت محصولات یا چرای دام تا پای توربین‌ها ادامه می‌دهند.

برخی از انرژی‌های تجدیدپذیر نسل دوم، مانند انرژی بادی، پتانسیل بالایی دارند و در حال حاضر هزینه‌های تولید نسبتاً پایینی را محقق کرده‌اند. انرژی بادی می‌تواند ارزان‌تر از انرژی هسته‌ای شود. تأسیسات انرژی بادی جهانی در سال ۲۰۱۰ به میزان ۳۵٬۸۰۰ مگاوات افزایش یافت و مجموع ظرفیت نصب‌شده را به ۱۹۴٬۴۰۰ مگاوات رساند که نسبت به ۱۵۸٬۷۰۰ مگاوات نصب‌شده در پایان سال ۲۰۰۹، افزایشی ۲۲٫۵ درصدی داشت. این افزایش برای سال ۲۰۱۰ نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری‌هایی به مجموع ۴۷٫۳ میلیارد یورو (۶۵ میلیارد دلار آمریکا) است و برای اولین بار بیش از نیمی از کل انرژی بادی جدید در خارج از بازارهای سنتی اروپا و آمریکای شمالی اضافه شد که عمدتاً ناشی از رونق مداوم در چین بود که تقریباً نیمی از کل تأسیسات را با ۱۶٬۵۰۰ مگاوات به خود اختصاص داد. چین اکنون ۴۲٬۳۰۰ مگاوات انرژی بادی نصب‌شده دارد. انرژی بادی حدود ۱۹٪ از برق تولید شده در دانمارک، ۹٪ در اسپانیا و پرتغال، و ۶٪ در آلمان و جمهوری ایرلند را تشکیل می‌دهد. در ایالت استرالیای جنوبی، انرژی بادی که توسط نخست‌وزیر مایک ران (۲۰۰۲–۲۰۱۱) حمایت می‌شد، اکنون ۲۶٪ از تولید برق این ایالت را تشکیل می‌دهد و از انرژی زغال‌سنگ پیشی گرفته است. در پایان سال ۲۰۱۱، استرالیای جنوبی با ۷٫۲٪ از جمعیت استرالیا، ۵۴٪ از ظرفیت انرژی بادی نصب‌شده کشور را در اختیار داشت.

سهم انرژی بادی از مصرف برق جهانی در پایان سال ۲۰۱۴ برابر با ۳٫۱٪ بود.

صنعت باد قادر است با استفاده از توربین‌های بادی بلندتر با پره‌های طولانی‌تر و بهره‌گیری از بادهای سریع‌تر در ارتفاعات بالاتر، نیروی بیشتری را با هزینه کمتر تولید کند. این امر فرصت‌های جدیدی را ایجاد کرده است و در ایندیانا، میشیگان و اوهایو، قیمت برق توربین‌های بادی ساخته شده در ارتفاع ۳۰۰ تا ۴۰۰ فوت بالاتر از سطح زمین، اکنون می‌تواند با سوخت‌های فسیلی معمولی مانند زغال‌سنگ رقابت کند. قیمت‌ها در برخی موارد به حدود ۴ سنت در هر کیلووات-ساعت کاهش یافته است و شرکت‌های برق میزان انرژی بادی را در سبد خود افزایش داده‌اند و می‌گویند این ارزان‌ترین گزینه آن‌هاست.

### نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی

چپ|بندانگشتی|برج‌های خورشیدی از چپ: PS20، PS10.

نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی شامل نیروگاه ۳۵۴ مگاواتی سیستم‌های تولید انرژی خورشیدی (SEGS) در ایالات متحده، نیروگاه خورشیدی سولنووا (اسپانیا، ۱۵۰ مگاوات)، نیروگاه خورشیدی آنداسول (اسپانیا، ۱۰۰ مگاوات)، نوادا سولار وان (ایالات متحده، ۶۴ مگاوات)، برج انرژی خورشیدی پی‌اس ۲۰ (اسپانیا، ۲۰ مگاوات) و برج انرژی خورشیدی پی‌اس ۱۰ (اسپانیا، ۱۱ مگاوات) هستند. تأسیسات انرژی خورشیدی ایوانپا با ظرفیت ۳۷۰ مگاوات، واقع در بیابان موهاوی کالیفرنیا، بزرگ‌ترین پروژه نیروگاه خورشیدی-حرارتی جهان است که در حال حاضر در دست ساخت است. بسیاری از نیروگاه‌های دیگر در حال ساخت یا برنامه‌ریزی هستند که عمدتاً در اسپانیا و ایالات متحده قرار دارند. در کشورهای در حال توسعه، سه پروژه بانک جهانی برای نیروگاه‌های یکپارچه خورشیدی حرارتی/توربین گازی سیکل ترکیبی در مصر، مکزیک و مراکش تأیید شده است.

### اشکال مدرن انرژی زیستی

[بندانگشتی|چپ|[اتانول|اتانول خالص در سمت چپ (A)، بنزین در سمت راست (G) در یک پمپ بنزین در برزیل]]

تولید جهانی اتانول برای سوخت حمل‌ونقل بین سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۷ سه برابر شد و از ۱۷ میلیارد لیتر به بیش از ۵۲ میلیارد لیتر رسید، در حالی که تولید بیودیزل (زیست‌دیزل) با رشدی بیش از ده برابری، از کمتر از ۱ میلیارد لیتر به تقریباً ۱۱ میلیارد لیتر افزایش یافت. سوخت‌های زیستی ۱٫۸٪ از سوخت حمل‌ونقل جهان را تأمین می‌کنند و برآوردهای اخیر نشان‌دهنده تداوم رشد بالا در این زمینه است. کشورهای اصلی تولیدکننده سوخت‌های زیستی حمل‌ونقل، ایالات متحده، برزیل و اتحادیه اروپا هستند.

برزیل یکی از بزرگ‌ترین برنامه‌های انرژی تجدیدپذیر در جهان را دارد که شامل تولید سوخت اتانول از نیشکر است و اتانول اکنون ۱۸ درصد از سوخت خودروهای این کشور را تأمین می‌کند. در نتیجه این امر و بهره‌برداری از منابع نفتی داخلی در آب‌های عمیق، برزیل که سال‌ها مجبور بود بخش بزرگی از نفت مورد نیاز برای مصرف داخلی را وارد کند، اخیراً به خودکفایی کامل در سوخت‌های مایع دست یافته است.

بندانگشتی|اطلاعات روی پمپ، کالیفرنیا

تقریباً تمام بنزینی که امروزه در ایالات متحده فروخته می‌شود با ۱۰ درصد اتانول مخلوط شده است، ترکیبی که به نام E10 شناخته می‌شود، و سازندگان وسایل نقلیه موتوری در حال حاضر وسایل نقلیه‌ای تولید می‌کنند که برای کار با مخلوط‌های اتانول بسیار بالاتر طراحی شده‌اند. فورد، دایملر کرایسلر و جی‌ام از جمله شرکت‌های خودروسازی هستند که خودروهای سوخت انعطاف‌پذیر، کامیون‌ها و مینی‌ون‌هایی را می‌فروشند که می‌توانند از مخلوط بنزین و اتانول، از بنزین خالص تا ۸۵٪ اتانول (E85) استفاده کنند. چالش موجود، گسترش بازار سوخت‌های زیستی فراتر از ایالت‌های کشاورزی است که تا به امروز در آن‌ها بیشترین محبوبیت را داشته‌اند. قانون سیاست انرژی ۲۰۰۵، که خواستار استفاده سالانه از  سوخت زیستی تا سال ۲۰۱۲ است، نیز به گسترش بازار کمک خواهد کرد.

صنایع رو به رشد اتانول و بیودیزل در حال ایجاد شغل در زمینه ساخت، بهره‌برداری و نگهداری نیروگاه‌ها، عمدتاً در جوامع روستایی هستند. طبق گفته انجمن سوخت‌های تجدیدپذیر، «صنعت اتانول تنها در سال ۲۰۰۵ تقریباً ۱۵۴٬۰۰۰ شغل در ایالات متحده ایجاد کرد و درآمد خانوارها را ۵٫۷ میلیارد دلار افزایش داد. همچنین حدود ۳٫۵ میلیارد دلار در درآمدهای مالیاتی در سطوح محلی، ایالتی و فدرال نقش داشته است».

## فناوری‌های نسل سوم
فناوری‌های نسل سوم انرژی‌های تجدیدپذیر هنوز در حال توسعه هستند و شامل گازی‌سازی پیشرفته زیست‌توده، فناوری‌های پالایشگاه زیستی، انرژی زمین‌گرمایی سنگ خشک داغ و انرژی دریایی می‌شوند. فناوری‌های نسل سوم هنوز به‌طور گسترده اثبات نشده‌اند یا تجاری‌سازی محدودی دارند. بسیاری از آن‌ها در افق دید قرار دارند و ممکن است پتانسیلی قابل مقایسه با سایر فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر داشته باشند، اما همچنان به جلب توجه کافی و بودجه تحقیق و توسعه (R&D) وابسته‌اند.

### فناوری‌های جدید انرژی زیستی
طبق گفته آژانس بین‌المللی انرژی، پالایشگاه‌های زیستی اتانول سلولزی می‌توانند به سوخت‌های زیستی اجازه دهند تا نقش بسیار بزرگتری در آینده نسبت به آنچه سازمان‌هایی مانند IEA قبلاً تصور می‌کردند، ایفا کنند. اتانول سلولزی می‌تواند از مواد گیاهی متشکل از الیاف سلولزی غیرخوراکی که ساقه و شاخه‌های اکثر گیاهان را تشکیل می‌دهند، ساخته شود. بقایای محصولات (مانند ساق و برگ ذرت، کاه گندم و کاه برنج)، ضایعات چوب و زباله جامد شهری منابع بالقوه زیست‌توده سلولزی هستند. محصولات انرژی‌زای اختصاصی، مانند سوییچ‌گرس (Panicum virgatum)، نیز منابع امیدوارکننده سلولز هستند که می‌توانند در بسیاری از مناطق به صورت پایدار تولید شوند.

### انرژی دریایی
انرژی دریایی یا اقیانوسی تمام اشکال انرژی تجدیدپذیر مشتق شده از دریا است، از جمله انرژی موج، انرژی جزر و مد، جریان رودخانه، انرژی جریان اقیانوسی، باد فراساحلی، انرژی گرادیان شوری و انرژی گرادیان حرارتی اقیانوس.

نیروگاه جزر و مدی رانس (۲۴۰ مگاوات) اولین ایستگاه برق جزر و مدی جهان است. این تأسیسات در مصب رودخانه رانس، در برتاین، فرانسه واقع شده است. این نیروگاه که در ۲۶ نوامبر ۱۹۶۶ افتتاح شد، در حال حاضر توسط الکتریسیته دو فرانس (EDF) اداره می‌شود و از نظر ظرفیت نصب‌شده، بزرگ‌ترین نیروگاه جزر و مدی در جهان است.

سیستم‌های برداشت برق در مقیاس نیروگاهی از امواج اقیانوس که برای اولین بار بیش از سی سال پیش پیشنهاد شدند، اخیراً به عنوان یک فناوری قابل دوام شتاب گرفته‌اند. پتانسیل این فناوری به ویژه در سواحل رو به غرب با عرض‌های جغرافیایی بین ۴۰ تا ۶۰ درجه امیدوارکننده در نظر گرفته می‌شود:

برای مثال، در بریتانیا، مؤسسه کربن تراست (Carbon Trust) اخیراً میزان منابع فراساحلی با توجیه اقتصادی را ۵۵ تراوات‌ساعت در سال تخمین زده است که حدود ۱۴٪ از تقاضای ملی فعلی را تشکیل می‌دهد. در سراسر اروپا، منابع قابل دستیابی از نظر فناوری حداقل ۲۸۰ تراوات‌ساعت در سال تخمین زده شده است. در سال ۲۰۰۳، مؤسسه تحقیقات برق ایالات متحده (EPRI) منابع قابل دوام در ایالات متحده را ۲۵۵ تراوات‌ساعت در سال (۶٪ از تقاضا) تخمین زد.

در حال حاضر نه پروژه، تکمیل شده یا در حال توسعه، در سواحل بریتانیا، ایالات متحده، اسپانیا و استرالیا برای مهار بالا و پایین رفتن امواج توسط شرکت فناوری‌های انرژی اقیانوسی (Ocean Power Technologies) وجود دارد. حداکثر توان خروجی فعلی ۱٫۵ مگاوات (ریداسپورت، اورگن) است و توسعه برای ۱۰۰ مگاوات (کوس بی، اورگن) در حال انجام است.

### سیستم‌های زمین‌گرمایی پیشرفته
، توسعه انرژی زمین‌گرمایی در بیش از ۴۰ کشور در حال انجام بود که بخشی از آن به توسعه فناوری‌های جدید، مانند سیستم‌های زمین‌گرمایی پیشرفته (EGS) نسبت داده می‌شود. توسعه نیروگاه‌های چرخه دوتایی و پیشرفت‌ها در فناوری حفاری و استخراج ممکن است سیستم‌های زمین‌گرمایی پیشرفته را در محدوده جغرافیایی بسیار وسیع‌تری نسبت به سیستم‌های زمین‌گرمایی «سنتی» امکان‌پذیر سازد. پروژه‌های نمایشی EGS در ایالات متحده، استرالیا، آلمان، فرانسه و بریتانیا عملیاتی هستند.

### مفاهیم خورشیدی پیشرفته
فراتر از فناوری‌های تثبیت‌شده فتوولتائیک خورشیدی و انرژی حرارتی خورشیدی، مفاهیم خورشیدی پیشرفته‌ای مانند برج دودکش خورشیدی یا انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا وجود دارد. این مفاهیم هنوز تجاری‌سازی نشده‌اند (و شاید هرگز نشوند).

**برج دودکش خورشیدی (SUT)** یک نیروگاه انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق از گرمای خورشیدی با دمای پایین است. نور خورشید هوا را در زیر یک ساختار جمع‌کننده سقف‌دار بسیار عریض شبیه گلخانه که پایه مرکزی یک برج دودکش بسیار بلند را احاطه کرده است، گرم می‌کند. همرفت حاصل باعث ایجاد جریان هوای داغ رو به بالا در برج توسط اثر دودکش می‌شود. این جریان هوا توربین‌های بادی قرار گرفته در جریان بالارونده دودکش یا اطراف پایه دودکش را به حرکت درمی‌آورد تا الکتریسیته تولید کنند. طرح‌هایی برای نسخه‌های بزرگ‌مقیاس از مدل‌های نمایشی امکان تولید برق قابل توجهی را فراهم می‌کند و ممکن است توسعه کاربردهای دیگر، مانند استخراج یا تقطیر آب، و کشاورزی یا باغبانی را امکان‌پذیر سازد. برای مشاهده مطالعه‌ای در مورد برج دودکش خورشیدی و تأثیرات آن اینجا کلیک کنید

نسخه پیشرفته‌تری از فناوری با مضمون مشابه، موتور گردابی (AVE) است که هدف آن جایگزینی دودکش‌های فیزیکی بزرگ با یک گرداب هوا است که توسط ساختاری کوتاه‌تر و ارزان‌تر ایجاد می‌شود.

**انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا** (**SBSP**) مفهوم جمع‌آوری انرژی خورشیدی در فضا (با استفاده از یک "SPS"، یعنی «ماهواره انرژی خورشیدی» یا «سیستم انرژی ماهواره‌ای») برای استفاده در زمین است. این موضوع از اوایل دهه ۱۹۷۰ مورد تحقیق بوده است. SBSP با روش‌های فعلی جمع‌آوری خورشیدی تفاوت دارد زیرا ابزار مورد استفاده برای جمع‌آوری انرژی به جای سطح زمین، روی یک ماهواره در مدار قرار دارد. برخی از مزایای پیش‌بینی شده چنین سیستمی نرخ جمع‌آوری بالاتر و دوره جمع‌آوری طولانی‌تر به دلیل عدم وجود جو منتشرکننده نور و زمان شب در فضا است.

## صنعت انرژی تجدیدپذیر
بندانگشتی|رشد انرژی خورشیدی و بادی از نیمه اول سال ۲۰۲۴ تا نیمه اول سال ۲۰۲۵ بیش از رشد کل تقاضا برای برق افزایش یافت که باعث کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و کمک به مهار انتشار گازهای گلخانه‌ای شد.
بندانگشتی|یک توربین بادی وستاس
بندانگشتی|سلول خورشیدی تک‌کریستالی

کل سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر در سال ۲۰۱۰ به ۲۱۱ میلیارد دلار رسید که نسبت به ۱۶۰ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۹ افزایش داشت. کشورهای برتر برای سرمایه‌گذاری در سال ۲۰۱۰ چین، آلمان، ایالات متحده، ایتالیا و برزیل بودند. رشد مداوم برای بخش انرژی‌های تجدیدپذیر پیش‌بینی می‌شود و سیاست‌های تشویقی به این صنعت کمک کرد تا بحران اقتصادی سال ۲۰۰۹ را بهتر از بسیاری از بخش‌های دیگر پشت سر بگذارد.

### شرکت‌های انرژی بادی
، وستاس (از دانمارک) برترین تولیدکننده توربین بادی جهان از نظر درصد حجم بازار است و سینوول (از چین) در رتبه دوم قرار دارد. وستاس و سینوول با هم ۱۰٬۲۲۸ مگاوات ظرفیت جدید انرژی بادی در سال ۲۰۱۰ تحویل دادند و سهم بازار آن‌ها ۲۵٫۹ درصد بود. جی‌ئی انرژی (ایالات متحده) در رتبه سوم قرار داشت و با فاصله کمی گلدویند، یکی دیگر از تأمین‌کنندگان چینی، آن را دنبال می‌کرد. انرکون آلمان در رتبه پنجم جهان قرار دارد و پس از آن سوزلون مستقر در هند در رتبه ششم است.

### روندهای بازار فتوولتائیک
بازار فتوولتائیک خورشیدی (PV) در چند سال گذشته در حال رشد بوده است. طبق گفته شرکت تحقیقاتی فتوولتائیک خورشیدی، PVinsights، محموله‌های جهانی ماژول‌های خورشیدی در سال ۲۰۱۱ حدود ۲۵ گیگاوات بود و رشد سالانه محموله‌ها حدود ۴۰٪ بوده است. ۵ بازیگر برتر ماژول خورشیدی در سال ۲۰۱۱ به ترتیب سان‌تک، فرست سولار، یینگلی، ترینا و سان‌جن بودند. بر اساس گزارش هوش بازار PVinsights، ۵ شرکت برتر ماژول خورشیدی ۵۱٫۳٪ از سهم بازار ماژول‌های خورشیدی را در اختیار داشتند.

صنعت فتوولتائیک از سال ۲۰۰۸ شاهد کاهش قیمت ماژول‌ها بوده است. در اواخر سال ۲۰۱۱، قیمت‌های درب کارخانه برای ماژول‌های فتوولتائیک سیلیکون کریستالی به زیر مرز ۱٫۰۰ دلار بر وات کاهش یافت. هزینه نصب شده ۱٫۰۰ دلار بر وات، اغلب در صنعت PV به عنوان نشان‌دهنده دستیابی به برابری شبکه برای PV در نظر گرفته می‌شود. این کاهش‌ها بسیاری از ذینفعان، از جمله تحلیلگران صنعت را شگفت‌زده کرده است و تصورات از اقتصاد فعلی انرژی خورشیدی اغلب از واقعیت عقب‌تر است. برخی از ذینفعان هنوز بر این باورند که انرژی خورشیدی PV بدون یارانه بسیار پرهزینه است و نمی‌تواند با گزینه‌های تولید متعارف رقابت کند. با این حال، پیشرفت‌های فناوری، بهبود فرآیندهای تولید و بازسازی صنعت به این معنی است که کاهش قیمت‌های بیشتر در سال‌های آینده محتمل است.

## موانع غیرفنی پذیرش
بندانگشتی|پذیرش تأسیسات بادی و خورشیدی در جامعه محلی در میان دموکرات‌ها (آبی) قوی‌تر است، در حالی که پذیرش نیروگاه‌های هسته‌ای در میان جمهوری‌خواهان (قرمز) قوی‌تر می‌باشد.
بسیاری از بازارهای انرژی، مؤسسات و سیاست‌ها برای حمایت از تولید و استفاده از سوخت‌های فسیلی توسعه یافته‌اند. فناوری‌های جدیدتر و پاک‌تر ممکن است مزایای اجتماعی و زیست‌محیطی ارائه دهند، اما اپراتورهای برق اغلب منابع تجدیدپذیر را رد می‌کنند زیرا آموزش دیده‌اند که فقط در چارچوب نیروگاه‌های بزرگ و متعارف فکر کنند. مصرف‌کنندگان اغلب سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر را نادیده می‌گیرند زیرا سیگنال‌های قیمتی دقیقی دربارهٔ مصرف برق به آن‌ها داده نمی‌شود. تحریف‌های عمدی بازار (مانند یارانه‌ها) و تحریف‌های غیرعمدی بازار (مانند انگیزه‌های دوگانه) ممکن است علیه انرژی‌های تجدیدپذیر عمل کنند. بنجامین کی. سوواکول استدلال کرده است که «برخی از پنهان‌ترین و در عین حال قدرتمندترین موانع پیش روی انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی در ایالات متحده، بیشتر مربوط به *فرهنگ* و *نهادها* است تا مهندسی و علم».

موانع تجاری‌سازی گسترده فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر عمدتاً سیاسی هستند، نه فنی، و مطالعات بسیاری وجود دارد که طیف وسیعی از «موانع غیرفنی» برای استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را شناسایی کرده‌اند. این موانع بازدارنده‌هایی هستند که انرژی تجدیدپذیر را نسبت به سایر اشکال انرژی در وضعیت نامطلوب بازاریابی، نهادی یا سیاستی قرار می‌دهند. موانع کلیدی عبارتند از:
* دشواری غلبه بر سیستم‌های انرژی تثبیت‌شده، که شامل دشواری معرفی سیستم‌های انرژی نوآورانه، به ویژه برای تولید پراکنده مانند فتوولتائیک است، که دلیل آن قفل‌شدگی فناوری، بازارهای برق طراحی‌شده برای نیروگاه‌های متمرکز و کنترل بازار توسط اپراتورهای تثبیت‌شده می‌باشد. همان‌طور که بررسی استرن در مورد اقتصاد تغییر اقلیم اشاره می‌کند:

«شبکه‌های ملی معمولاً متناسب با عملکرد نیروگاه‌های متمرکز تنظیم شده‌اند و بنابراین عملکرد آن‌ها را ترجیح می‌دهند. فناوری‌هایی که به راحتی در این شبکه‌ها جای نمی‌گیرند، ممکن است برای ورود به بازار دچار مشکل شوند، حتی اگر خود فناوری از نظر تجاری مقرون‌به‌صرفه باشد. این امر در مورد تولید پراکنده صدق می‌کند زیرا اکثر شبکه‌ها برای دریافت برق از منابع کوچک متعدد مناسب نیستند. انرژی‌های تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ نیز اگر در مناطقی دور از شبکه‌های موجود واقع شده باشند، ممکن است با مشکلاتی روبرو شوند.»

* فقدان حمایت سیاست دولتی، که شامل فقدان سیاست‌ها و مقرراتی است که از استقرار فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر حمایت کنند و وجود سیاست‌ها و مقرراتی که مانع توسعه انرژی تجدیدپذیر شده و از توسعه انرژی متعارف حمایت می‌کنند. نمونه‌ها شامل یارانه‌ها برای سوخت‌های فسیلی، مشوق‌های ناکافی مبتنی بر مصرف‌کننده برای انرژی‌های تجدیدپذیر، تضمین دولتی برای حوادث نیروگاه‌های هسته‌ای و فرآیندهای پیچیده منطقه‌بندی و صدور مجوز برای انرژی‌های تجدیدپذیر است.
* عدم انتشار اطلاعات و آگاهی مصرف‌کننده.
* هزینه سرمایه بالاتر فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر در مقایسه با فناوری‌های انرژی متعارف.
* گزینه‌های تأمین مالی نامناسب برای پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر، از جمله عدم دسترسی کافی توسعه‌دهندگان پروژه، کارآفرینان و مصرف‌کنندگان به تأمین مالی مقرون‌به‌صرفه.
* بازارهای سرمایه ناقص، که شامل شکست در درونی‌سازی تمام هزینه‌های انرژی متعارف (مانند اثرات آلودگی هوا، خطر اختلال در عرضه) و شکست در درونی‌سازی تمام مزایای انرژی تجدیدپذیر (مانند هوای پاک‌تر، امنیت انرژی) است.
* مهارت‌ها و آموزش ناکافی نیروی کار، که شامل فقدان مهارت‌های علمی، فنی و تولیدی کافی مورد نیاز برای تولید انرژی تجدیدپذیر؛ فقدان خدمات نصب، نگهداری و بازرسی قابل اعتماد؛ و ناتوانی سیستم آموزشی در ارائه آموزش‌های کافی در فناوری‌های جدید است.
* فقدان کدها، استانداردها، اتصال به شبکه و دستورالعمل‌های اندازه‌گیری خالص (Net-metering) مناسب.
* تصور عمومی ضعیف از زیبایی‌شناسی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر.
* عدم مشارکت و همکاری ذینفعان/جامعه در انتخاب‌های انرژی و پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر.

با وجود چنین طیف وسیعی از موانع غیرفنی، هیچ راه‌حل جادویی برای پیشبرد گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر وجود ندارد؛ بنابراین، در حالت ایده‌آل نیاز به چندین نوع مختلف ابزار سیاستی است تا یکدیگر را تکمیل کرده و بر انواع مختلف موانع غلبه کنند.

باید چارچوب سیاستی ایجاد شود که شرایط را برابر کند و عدم تعادل رویکردهای سنتی مرتبط با سوخت‌های فسیلی را اصلاح نماید. چشم‌انداز سیاست‌گذاری باید همگام با روندهای گسترده در بخش انرژی پیش برود و همچنین منعکس‌کننده اولویت‌های خاص اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی باشد. برخی از کشورهای غنی از منابع در تلاش برای فاصله گرفتن از سوخت‌های فسیلی با مشکل مواجه هستند و تاکنون موفق به اتخاذ چارچوب‌های نظارتی لازم برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر نشده‌اند (مانند روسیه).

## چشم‌انداز سیاست عمومی
سیاست عمومی نقشی در تجاری‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر ایفا می‌کند زیرا سیستم بازار آزاد محدودیت‌های اساسی دارد. همان‌طور که بررسی استرن اشاره می‌کند: «در یک بازار انرژی آزاد، سرمایه‌گذاران، اپراتورها و مصرف‌کنندگان باید با هزینه کامل تصمیمات خود روبرو شوند. اما در بسیاری از اقتصادها یا بخش‌های انرژی اینگونه نیست. بسیاری از سیاست‌ها بازار را به نفع فناوری‌های موجود سوخت فسیلی تحریف می‌کنند.» انجمن بین‌المللی انرژی خورشیدی اظهار داشته است که «مشوق‌های تاریخی برای منابع انرژی متعارف حتی امروز نیز با پنهان کردن بسیاری از هزینه‌های واقعی اجتماعی استفاده از آن‌ها، بازارها را سوگیرانه می‌کنند».
سیستم‌های انرژی سوخت فسیلی دارای هزینه‌ها و ویژگی‌های تولید، انتقال و مصرف نهایی متفاوتی نسبت به سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر هستند و برای اطمینان از توسعه سریع و گسترده سیستم‌های تجدیدپذیر در حد مطلوب اجتماعی، به سیاست‌های تبلیغی و حمایتی جدیدی نیاز است. لستر براون بیان می‌کند که بازار «هزینه‌های غیرمستقیم ارائه کالاها یا خدمات را در قیمت‌ها لحاظ نمی‌کند، خدمات طبیعت را به درستی ارزش‌گذاری نمی‌کند و به آستانه‌های بازده پایدار سیستم‌های طبیعی احترام نمی‌گذارد». همچنین بازار، منافع کوتاه‌مدت را بر بلندمدت ترجیح می‌دهد و در نتیجه نگرانی محدودی برای نسل‌های آینده نشان می‌دهد. جابجایی مالیات و یارانه می‌تواند به غلبه بر این مشکلات کمک کند، اگرچه ترکیب رژیم‌های هنجاری بین‌المللی مختلف که این موضوع را تنظیم می‌کنند نیز مشکل‌ساز است.

### جابجایی مالیات‌ها
جابجایی مالیات به‌طور گسترده توسط اقتصاددانان مورد بحث و تأیید قرار گرفته است. این رویکرد شامل کاهش مالیات بر درآمد و همزمان افزایش عوارض بر فعالیت‌های مخرب زیست‌محیطی است تا بازاری پاسخگوتر ایجاد شود. به عنوان مثال، وضع مالیات بر زغال‌سنگ که شامل هزینه‌های افزایش‌یافته مراقبت‌های بهداشتی ناشی از تنفس هوای آلوده، هزینه‌های آسیب باران اسیدی و هزینه‌های اختلالات اقلیمی باشد، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های تجدیدپذیر را تشویق می‌کند. چندین کشور اروپای غربی در حال حاضر در حال جابجایی مالیات‌ها در فرآیندی هستند که در آنجا به عنوان اصلاحات مالیات زیست‌محیطی شناخته می‌شود.

در سال ۲۰۰۱، سوئد یک جابجایی مالیاتی زیست‌محیطی ۱۰ ساله را آغاز کرد که برای تبدیل ۳۰ میلیارد کرون (۳٫۹ میلیارد دلار) از مالیات بر درآمد به مالیات بر فعالیت‌های مخرب زیست‌محیطی طراحی شده بود. سایر کشورهای اروپایی با تلاش‌های قابل توجه در اصلاحات مالیاتی شامل فرانسه، ایتالیا، نروژ، اسپانیا و بریتانیا هستند. دو اقتصاد پیشرو آسیا، ژاپن و چین، در حال بررسی مالیات بر کربن هستند.

### جابجایی یارانه‌ها
همان‌طور که نیاز به جابجایی مالیاتی وجود دارد، نیاز به جابجایی یارانه نیز احساس می‌شود. یارانه‌ها ذاتاً چیز بدی نیستند، زیرا بسیاری از فناوری‌ها و صنایع از طریق طرح‌های یارانه دولتی ظهور کرده‌اند. بررسی استرن توضیح می‌دهد که از ۲۰ نوآوری کلیدی در ۳۰ سال گذشته، تنها یکی از ۱۴ مورد کاملاً توسط بخش خصوصی تأمین مالی شده و ۹ مورد کاملاً با بودجه عمومی تأمین شده‌اند. در مورد مثال‌های خاص، اینترنت نتیجه پیوندهای با بودجه عمومی بین رایانه‌ها در آزمایشگاه‌های دولتی و موسسات تحقیقاتی بود. همچنین ترکیب کسر مالیات فدرال و کسر مالیات ایالتی قوی در کالیفرنیا به ایجاد صنعت برق بادی مدرن کمک کرد. در عین حال، سیستم‌های اعتبار مالیاتی ایالات متحده برای انرژی‌های تجدیدپذیر به‌طور خاص به عنوان یک ابزار مالی «غیرشفاف» توصیف شده‌اند که تحت سلطه سرمایه‌گذاران بزرگ برای کاهش پرداخت‌های مالیاتی آن‌ها قرار دارد، در حالی که اهداف کاهش گازهای گلخانه‌ای به عنوان یک اثر جانبی در نظر گرفته می‌شود.

لستر براون استدلال کرده است که «جهانی که با چشم‌انداز تغییرات اقلیمی مخرب اقتصادی روبروست، دیگر نمی‌تواند یارانه‌ها برای گسترش سوزاندن زغال‌سنگ و نفت را توجیه کند. انتقال این یارانه‌ها به توسعه منابع انرژی سازگار با اقلیم مانند باد، خورشید، زیست‌توده و زمین‌گرمایی، کلید تثبیت اقلیم زمین است.» انجمن بین‌المللی انرژی خورشیدی از «هم‌سطح‌سازی زمین بازی» با اصلاح نابرابری‌های مداوم در یارانه‌های عمومی فناوری‌های انرژی و تحقیق و توسعه (R&D) حمایت می‌کند، که در آن سوخت‌های فسیلی و انرژی هسته‌ای بیشترین سهم حمایت مالی را دریافت می‌کنند.

برخی کشورها در حال حذف یا کاهش یارانه‌های مخرب اقلیم هستند و بلژیک، فرانسه و ژاپن تمام یارانه‌های زغال‌سنگ را حذف کرده‌اند. آلمان در حال کاهش یارانه زغال‌سنگ خود است. این یارانه از ۵٫۴ میلیارد دلار در سال ۱۹۸۹ به ۲٫۸ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۲ کاهش یافت و در این فرایند آلمان مصرف زغال‌سنگ خود را ۴۶ درصد کاهش داد. چین یارانه زغال‌سنگ خود را از ۷۵۰ میلیون دلار در سال ۱۹۹۳ به ۲۴۰ میلیون دلار در سال ۱۹۹۵ کاهش داد و اخیراً مالیات بر زغال‌سنگ با گوگرد بالا وضع کرده است. با این حال، ایالات متحده حمایت خود را از صنایع سوخت فسیلی و هسته‌ای افزایش داده است.

در نوامبر ۲۰۱۱، گزارشی از آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) با عنوان *استقرار انرژی‌های تجدیدپذیر ۲۰۱۱* بیان کرد که «یارانه‌ها در فناوری‌های انرژی سبز که هنوز رقابتی نشده‌اند، به منظور ایجاد انگیزه برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌هایی با مزایای زیست‌محیطی و امنیت انرژی آشکار، توجیه‌پذیر هستند». گزارش IEA با ادعاهایی مبنی بر اینکه فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر تنها از طریق یارانه‌های پرهزینه قابل دوام هستند و قادر به تولید انرژی قابل اعتماد برای تأمین تقاضا نیستند، مخالفت کرد.

با این حال، اعمال عادلانه و کارآمد یارانه‌ها برای انرژی‌های تجدیدپذیر و هدف‌گذاری توسعه پایدار، نیازمند هماهنگی و تنظیم مقررات در سطح جهانی است، زیرا یارانه‌های اعطا شده در یک کشور می‌تواند به راحتی صنایع و سیاست‌های دیگران را مختل کند، که این امر اهمیت این موضوع را در سازمان تجارت جهانی برجسته می‌سازد.

### اهداف انرژی تجدیدپذیر
تعیین اهداف ملی انرژی تجدیدپذیر می‌تواند بخش مهمی از سیاست انرژی تجدیدپذیر باشد و این اهداف معمولاً به صورت درصدی از ترکیب انرژی اولیه و/یا تولید برق تعریف می‌شوند. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا یک هدف انرژی تجدیدپذیر نشانگر ۱۲ درصد از کل ترکیب انرژی اتحادیه اروپا و ۲۲ درصد از مصرف برق تا سال ۲۰۱۰ را تعیین کرده بود. اهداف ملی برای تک تک کشورهای عضو اتحادیه اروپا نیز برای دستیابی به هدف کلی تعیین شده است. سایر کشورهای توسعه‌یافته با اهداف ملی یا منطقه‌ای تعریف‌شده شامل استرالیا، کانادا، اسرائیل، ژاپن، کره، نیوزیلند، نروژ، سنگاپور، سوئیس و برخی ایالت‌های آمریکا هستند.

اهداف ملی همچنین مؤلفه مهمی از استراتژی‌های انرژی تجدیدپذیر در برخی کشورهای در حال توسعه هستند. کشورهای در حال توسعه با اهداف انرژی تجدیدپذیر شامل چین، هند، اندونزی، مالزی، فیلیپین، تایلند، برزیل، مصر، مالی و آفریقای جنوبی می‌باشند. اهداف تعیین شده توسط بسیاری از کشورهای در حال توسعه در مقایسه با برخی کشورهای صنعتی بسیار متوسط هستند.

اهداف انرژی تجدیدپذیر در اکثر کشورها نشانگر و غیرالزام‌آور هستند، اما به اقدامات دولتی و چارچوب‌های نظارتی کمک کرده‌اند. برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد پیشنهاد کرده است که تبدیل اهداف انرژی تجدیدپذیر به اهداف قانونی الزام‌آور می‌تواند ابزار سیاستی مهمی برای دستیابی به نفوذ بیشتر بازار انرژی‌های تجدیدپذیر باشد.

### هم‌سطح‌سازی زمین بازی
آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) سه اقدام را شناسایی کرده است که به انرژی‌های تجدیدپذیر و سایر فناوری‌های انرژی پاک اجازه می‌دهد تا «به‌طور مؤثرتری برای جذب سرمایه بخش خصوصی رقابت کنند».
* «اول، قیمت‌های انرژی باید به درستی بازتاب‌دهنده «هزینه واقعی» انرژی باشند (مثلاً از طریق قیمت‌گذاری کربن) تا اثرات مثبت و منفی تولید و مصرف انرژی به‌طور کامل در نظر گرفته شود». مثال: نیروگاه‌های هسته‌ای جدید بریتانیا ۹۲٫۵۰ پوند بر مگاوات ساعت هزینه دارند، در حالی که مزارع بادی فراساحلی در بریتانیا با ۷۴٫۲ یورو بر مگاوات ساعت حمایت می‌شوند با قیمتی که از ۱۵۰ پوند در سال ۲۰۱۱ به ۱۳۰ پوند بر مگاوات ساعت در سال ۲۰۲۲ کاهش یافته است. در دانمارک، قیمت می‌تواند ۸۴ یورو بر مگاوات ساعت باشد.
* «دوم، یارانه‌های ناکارآمد سوخت فسیلی باید حذف شوند، در حالی که اطمینان حاصل شود همه شهروندان به انرژی مقرون‌به‌صرفه دسترسی دارند».
* «سوم، دولت‌ها باید چارچوب‌های سیاستی ایجاد کنند که سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در گزینه‌های انرژی کم‌کربن را تشویق کند».

### برنامه‌های محرک سبز
در پاسخ به رکود بزرگ مالی، دولت‌های بزرگ برنامه‌های «محرک سبز» را به عنوان یکی از ابزارهای اصلی سیاست خود برای حمایت از بهبود اقتصادی قرار دادند. حدود ۱۸۸ میلیارد دلار بودجه محرک سبز به بهره‌وری انرژی و انرژی‌های تجدیدپذیر اختصاص یافت که عمدتاً در سال‌های ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ هزینه شد.

### تنظیم مقررات بخش انرژی
سیاست عمومی تعیین می‌کند که انرژی تجدیدپذیر (RE) تا چه حد باید در ترکیب تولید یک کشور توسعه‌یافته یا در حال توسعه گنجانده شود. تنظیم‌کنندگان بخش انرژی (رگولاتورها) آن سیاست را اجرا می‌کنند - و در نتیجه بر سرعت و الگوی سرمایه‌گذاری‌های انرژی تجدیدپذیر و اتصالات به شبکه تأثیر می‌گذارند. تنظیم‌کنندگان انرژی اغلب اختیار انجام وظایفی را دارند که پیامدهایی برای امکان‌سنجی مالی پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر دارد. چنین وظایفی شامل صدور مجوزها، تعیین استانداردهای عملکرد، نظارت بر عملکرد شرکت‌های تحت نظارت، تعیین سطح قیمت و ساختار تعرفه‌ها، ایجاد سیستم‌های یکنواخت حسابداری، داوری اختلافات ذینفعان (مانند تخصیص هزینه‌های اتصال متقابل)، انجام ممیزی‌های مدیریتی، توسعه منابع انسانی آژانس (تخصص)، گزارش فعالیت‌های بخش و کمیسیون به مقامات دولتی و هماهنگی تصمیمات با سایر سازمان‌های دولتی است؛ بنابراین، تنظیم‌کنندگان طیف وسیعی از تصمیمات را اتخاذ می‌کنند که بر نتایج مالی مرتبط با سرمایه‌گذاری‌های RE تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، تنظیم‌کننده بخش در موقعیتی است که می‌تواند به دولت در مورد پیامدهای کامل تمرکز بر تغییرات اقلیمی یا امنیت انرژی مشاوره دهد. تنظیم‌کننده بخش انرژی مدافع طبیعی کارایی و مهار هزینه در سراسر فرایند طراحی و اجرای سیاست‌های RE است. از آنجا که سیاست‌ها خودبه‌خود اجرا نمی‌شوند، تنظیم‌کنندگان بخش انرژی به یک تسهیل‌کننده کلیدی (یا مانع) برای سرمایه‌گذاری‌های انرژی تجدیدپذیر تبدیل می‌شوند.

### گذار انرژی در آلمان

[بندانگشتی|آرایه فتوولتائیک و توربین‌های بادی در مزرعه بادی اشنیبرگرهوف در ایالت [راینلاند-فالتس آلمان]]
بندانگشتی|300px|تولید ناخالص برق بر اساس منبع در آلمان ۱۹۹۰–۲۰۲۰

*انرژی‌ونده* (در آلمانی به معنای *گذار انرژی*) گذار آلمان به سمت تأمین انرژی کم‌کربن، از نظر زیست‌محیطی سالم، قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه است. سیستم جدید به شدت بر انرژی تجدیدپذیر (به ویژه باد، فتوولتائیک و زیست‌توده)، بهره‌وری انرژی و مدیریت تقاضای انرژی متکی خواهد بود. اکثر، اگر نه همه، تولید زغال‌سنگ‌سوز موجود باید بازنشسته شود. حذف تدریجی ناوگان رآکتورهای هسته‌ای آلمان که قرار است تا سال ۲۰۲۲ تکمیل شود، بخش کلیدی این برنامه است.

حمایت قانونی از *انرژی‌ونده* در اواخر سال ۲۰۱۰ تصویب شد و شامل کاهش گاز گلخانه‌ای (GHG) به میزان ۸۰ تا ۹۵ درصد تا سال ۲۰۵۰ (نسبت به سال ۱۹۹۰) و هدف ۶۰ درصدی انرژی تجدیدپذیر تا سال ۲۰۵۰ است. این اهداف بلندپروازانه هستند. اندیشکده مستقر در برلین، آگورا انرژی‌ونده، خاطرنشان کرد که «در حالی که رویکرد آلمان در سطح جهانی منحصر به فرد نیست، سرعت و دامنه *انرژی‌ونده* استثنایی است». *انرژی‌ونده* همچنین به دنبال شفافیت بیشتر در رابطه با شکل‌گیری سیاست انرژی ملی است.

آلمان پیشرفت قابل توجهی در هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای خود داشته است و بین سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۴ به کاهش ۲۷ درصدی دست یافته است. با این حال، آلمان برای رسیدن به هدف *انرژی‌ونده* خود، باید میانگین نرخ کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را در سطح ۳٫۵ درصد در سال حفظ کند که برابر با حداکثر مقدار تاریخی تاکنون است.
آلمان سالانه ۱٫۵میلیارد یورو صرف تحقیقات انرژی می‌کند (آمار ۲۰۱۳) تا مسائل فنی و اجتماعی ناشی از این گذار را حل کند. این شامل تعدادی از مطالعات رایانه‌ای است که امکان‌پذیری و هزینه مشابه (نسبت به کسب‌وکار طبق روال معمول و با فرض اینکه کربن به درستی قیمت‌گذاری شده باشد) را برای *انرژی‌ونده* تأیید کرده‌اند.

این ابتکارات بسیار فراتر از قوانین اتحادیه اروپا و سیاست‌های ملی سایر کشورهای اروپایی است. اهداف سیاسی توسط دولت فدرال آلمان پذیرفته شده و منجر به گسترش عظیم انرژی‌های تجدیدپذیر، به ویژه انرژی بادی شده است. سهم انرژی‌های تجدیدپذیر آلمان از حدود ۵٪ در سال ۱۹۹۹ به ۲۲٫۹٪ در سال ۲۰۱۲ افزایش یافت که از میانگین ۱۸ درصدی استفاده از تجدیدپذیرها در سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD) فراتر رفت.
تولیدکنندگان برای مدت ۲۰ سال از یک تعرفه خوراک (تعرفه تضمینی خرید برق) ثابت برخوردار شده‌اند که درآمد ثابتی را تضمین می‌کند. تعاونی‌های انرژی ایجاد شده‌اند و تلاش‌هایی برای تمرکززدایی از کنترل و سود انجام شده است. شرکت‌های بزرگ انرژی سهم نامتناسب و کوچکی از بازار انرژی‌های تجدیدپذیر دارند. با این حال، در برخی موارد، طراحی‌های ضعیف سرمایه‌گذاری باعث ورشکستگی و بازگشت سرمایه پایین شده است و وعده‌های غیرواقعی بسیار دور از واقعیت نشان داده شده‌اند.
نیروگاه‌های هسته‌ای بسته شدند و ۹ نیروگاه موجود نیز زودتر از برنامه، در سال ۲۰۲۲ بسته خواهند شد.

یکی از عواملی که مانع از به‌کارگیری کارآمد انرژی‌های تجدیدپذیر جدید شده، عدم سرمایه‌گذاری همزمان در زیرساخت‌های برق برای رساندن برق به بازار است. اعتقاد بر این است که ۸٬۳۰۰ کیلومتر خطوط برق باید ساخته یا ارتقا یابد. ایالت‌های مختلف آلمان نگرش‌های متفاوتی نسبت به ساخت خطوط برق جدید دارند. نرخ‌های صنعت ثابت نگه داشته شده است و بنابراین هزینه‌های افزایش‌یافته *انرژی‌ونده* به مصرف‌کنندگان منتقل شده که با قبض‌های برق رو به افزایش مواجه شده‌اند.

## سازوکارهای بازار داوطلبانه برای برق تجدیدپذیر
بازارهای داوطلبانه که به عنوان بازارهای برق سبز نیز شناخته می‌شوند، توسط ترجیح مصرف‌کننده هدایت می‌شوند. بازارهای داوطلبانه به مصرف‌کننده اجازه می‌دهند تا فراتر از الزامات تصمیمات سیاسی عمل کنند و اثرات زیست‌محیطی مصرف برق خود را کاهش دهند. محصولات برق سبز داوطلبانه باید برای موفقیت، مزیت و ارزش قابل توجهی به خریداران ارائه دهند. مزایا ممکن است شامل انتشار صفر یا کاهش‌یافته گازهای گلخانه‌ای، کاهش سایر آلودگی‌ها یا سایر بهبودهای زیست‌محیطی در نیروگاه‌ها باشد.

عوامل محرک پشت برق سبز داوطلبانه در اتحادیه اروپا، بازارهای آزاد برق و دستورالعمل RES (انرژی‌های تجدیدپذیر) هستند. طبق این دستورالعمل، کشورهای عضو اتحادیه اروپا باید اطمینان حاصل کنند که منشأ برق تولید شده از منابع تجدیدپذیر قابل تضمین است و بنابراین باید یک «ضمانت‌نامه اصالت» (guarantee of origin) صادر شود (ماده ۱۵). سازمان‌های زیست‌محیطی از بازار داوطلبانه برای ایجاد تجدیدپذیرهای جدید و بهبود پایداری تولید برق موجود استفاده می‌کنند. در ایالات متحده، ابزار اصلی برای ردیابی و تحریک اقدامات داوطلبانه برنامه Green-e است که توسط مرکز راه‌حل‌های منابع مدیریت می‌شود. ابزار داوطلبانه موجود در سطح جهانی که توسط سازمان‌های غیردولتی برای ترویج تولید برق پایدار استفاده می‌شود، برچسب اکوانرژی (EKOenergy) است.

## تحولات اخیر

تعدادی از رویدادها در سال ۲۰۰۶ انرژی تجدیدپذیر را در دستور کار سیاسی قرار دادند، از جمله انتخابات میان‌دوره‌ای ایالات متحده در ماه نوامبر، که انرژی پاک را به عنوان یک موضوع اصلی جریان اصلی تأیید کرد. همچنین در سال ۲۰۰۶، بررسی استرن استدلال اقتصادی قوی برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کم‌کربن در حال حاضر ارائه کرد و استدلال کرد که رشد اقتصادی لزوماً با کاهش مصرف انرژی ناسازگار نیست. بر اساس تحلیل روند برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد، نگرانی‌های تغییر اقلیم همراه با قیمت‌های بالای نفت و افزایش حمایت‌های دولتی، باعث افزایش نرخ سرمایه‌گذاری در صنایع انرژی تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی می‌شوند.

سرمایه سرمایه‌گذاری ورودی به انرژی تجدیدپذیر در سال ۲۰۰۷ به رکورد ۷۷ میلیارد دلار رسید و این روند صعودی در سال ۲۰۰۸ ادامه یافت. سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD) همچنان مسلط است، اما اکنون فعالیت شرکت‌ها در چین، هند و برزیل رو به افزایش است. شرکت‌های چینی دومین دریافت‌کننده بزرگ سرمایه خطرپذیر در سال ۲۰۰۶ پس از ایالات متحده بودند. در همان سال، هند بزرگ‌ترین خریدار خالص شرکت‌ها در خارج از کشور، عمدتاً در بازارهای باثبات‌تر اروپایی بود.

هزینه‌های جدید دولتی، مقررات و سیاست‌ها به این صنعت کمک کرد تا بحران اقتصادی ۲۰۰۹ را بهتر از بسیاری از بخش‌های دیگر پشت سر بگذارد. به ویژه، قانون بهبود و سرمایه‌گذاری مجدد آمریکا مصوب ۲۰۰۹ که توسط رئیس‌جمهور باراک اوباما امضا شد، شامل بیش از ۷۰ میلیارد دلار هزینه مستقیم و اعتبار مالیاتی برای انرژی پاک و برنامه‌های حمل‌ونقل مرتبط بود. این ترکیب سیاست-محرک نشان‌دهنده بزرگ‌ترین تعهد فدرال در تاریخ ایالات متحده برای انرژی‌های تجدیدپذیر، حمل‌ونقل پیشرفته و ابتکارات صرفه‌جویی انرژی است. بر اساس این قوانین جدید، بسیاری از شرکت‌های آب و برق برنامه‌های انرژی پاک خود را تقویت کردند. کلین اج (Clean Edge) پیشنهاد می‌کند که تجاری‌سازی انرژی پاک به کشورهای سراسر جهان کمک خواهد کرد تا با کسالت اقتصادی فعلی مقابله کنند. شرکت انرژی خورشیدیِ زمانی امیدوارکننده، سولیندرا، درگیر یک جنجال سیاسی شد که شامل مجوز دولت باراک اوباما برای ضمانت وام ۵۳۵ میلیون دلاری به این شرکت در سال ۲۰۰۹ به عنوان بخشی از برنامه ترویج رشد انرژی جایگزین بود. این شرکت تمام فعالیت‌های تجاری خود را متوقف کرد، برای ورشکستگی فصل ۱۱ اقدام کرد و تقریباً تمام کارمندان خود را در اوایل سپتامبر ۲۰۱۱ اخراج نمود.

رئیس‌جمهور باراک اوباما در سخنرانی وضعیت کشور در ۲۴ ژانویه ۲۰۱۲، تعهد خود به انرژی‌های تجدیدپذیر را تکرار کرد. اوباما گفت که او «از وعده انرژی پاک دست نخواهد کشید». اوباما خواستار تعهد وزارت دفاع برای خرید ۱۰۰۰ مگاوات انرژی تجدیدپذیر شد. او همچنین به تعهد دیرینه وزارت کشور برای صدور مجوز ۱۰٬۰۰۰ مگاوات پروژه انرژی تجدیدپذیر در زمین‌های عمومی در سال ۲۰۱۲ اشاره کرد.

تا سال ۲۰۱۲، انرژی‌های تجدیدپذیر نقش عمده‌ای در ترکیب انرژی بسیاری از کشورها در سطح جهان ایفا می‌کردند. تجدیدپذیرها به‌طور فزاینده‌ای در کشورهای در حال توسعه و توسعه‌یافته اقتصادی می‌شوند. قیمت فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر، عمدتاً انرژی بادی و خورشیدی، همچنان کاهش یافت و تجدیدپذیرها را با منابع انرژی متداول رقابتی کرد. با این حال، بدون یک زمین بازی هم‌سطح، نفوذ بالای بازار تجدیدپذیرها هنوز به سیاست‌های تبلیغی قوی وابسته است. یارانه‌های سوخت فسیلی که بسیار بیشتر از یارانه‌های انرژی تجدیدپذیر است، همچنان پابرجاست و باید به سرعت حذف شود.

دبیرکل سازمان ملل متحد، بان کی‌مون، گفته است که «انرژی تجدیدپذیر توانایی ارتقای فقیرترین ملت‌ها به سطوح جدیدی از رفاه را دارد». در اکتبر ۲۰۱۱، او «ایجاد یک گروه بلندپایه را برای جلب حمایت جهت دسترسی به انرژی، بهره‌وری انرژی و استفاده بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر اعلام کرد. ریاست مشترک این گروه بر عهده کنده یومکلا، رئیس انرژی سازمان ملل و مدیرکل سازمان توسعه صنعتی ملل متحد، و چارلز هالیدی، رئیس بانک آمریکا بود».

استفاده جهانی از انرژی خورشیدی و بادی در سال ۲۰۱۲ به رشد قابل توجه خود ادامه داد. مصرف برق خورشیدی ۵۸ درصد افزایش یافت و به ۹۳ تراوات-ساعت (TWh) رسید. استفاده از انرژی بادی در سال ۲۰۱۲ با ۱۸٫۱ درصد افزایش به ۵۲۱٫۳ تراوات-ساعت رسید. ظرفیت‌های نصب شده جهانی انرژی خورشیدی و بادی همچنان گسترش یافت، حتی با وجود اینکه سرمایه‌گذاری‌های جدید در این فناوری‌ها در طول سال ۲۰۱۲ کاهش یافت. سرمایه‌گذاری جهانی در انرژی خورشیدی در سال ۲۰۱۲ معادل ۱۴۰٫۴ میلیارد دلار بود که ۱۱ درصد کاهش نسبت به ۲۰۱۱ داشت و سرمایه‌گذاری انرژی بادی با ۱۰٫۱ درصد کاهش به ۸۰٫۳ میلیارد دلار رسید. اما به دلیل کاهش هزینه‌های تولید برای هر دو فناوری، کل ظرفیت‌های نصب شده به شدت رشد کرد. این کاهش سرمایه‌گذاری، اما رشد در ظرفیت نصب شده، ممکن است دوباره در سال ۲۰۱۳ رخ دهد. تحلیلگران انتظار دارند بازار تا سال ۲۰۳۰ سه برابر شود. در سال ۲۰۱۵، سرمایه‌گذاری در تجدیدپذیرها از سوخت‌های فسیلی پیشی گرفت.

## ۱۰۰٪ انرژی تجدیدپذیر

انگیزه استفاده از ۱۰۰٪ انرژی تجدیدپذیر برای برق، حمل‌ونقل یا حتی کل تأمین انرژی اولیه در سطح جهانی ناشی از گرمایش جهانی و سایر نگرانی‌های اکولوژیکی و همچنین اقتصادی بوده است. در بررسی‌های هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم (IPCC) از سناریوهای مصرف انرژی که گرمایش جهانی را تقریباً در ۱٫۵ درجه نگه می‌دارند، نسبت انرژی اولیه تأمین شده توسط تجدیدپذیرها از ۱۵٪ در سال ۲۰۲۰ به ۶۰٪ در سال ۲۰۵۰ افزایش می‌یابد (مقادیر میانه در تمام مسیرهای منتشر شده). نسبت انرژی اولیه تأمین شده توسط زیست‌توده از ۱۰٪ به ۲۷٪ افزایش می‌یابد، با کنترل‌های مؤثر بر اینکه آیا کاربری زمین در کشت زیست‌توده تغییر می‌کند یا خیر. نسبت باد و خورشید از ۱٫۸٪ به ۲۱٪ افزایش می‌یابد.

در سطح ملی، حداقل ۳۰ کشور در سراسر جهان در حال حاضر دارای انرژی تجدیدپذیر هستند که بیش از ۲۰٪ از تأمین انرژی آن‌ها را تشکیل می‌دهد.

مارک زد. جاکوبسون، استاد مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه استنفورد و مدیر برنامه جو و انرژی آن، می‌گوید تولید تمام انرژی جدید با انرژی بادی، انرژی خورشیدی و نیروی برق‌آبی تا سال ۲۰۳۰ امکان‌پذیر است و ترتیبات تأمین انرژی موجود می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ جایگزین شود. موانع اجرای طرح انرژی تجدیدپذیر «عمدتاً اجتماعی و سیاسی، و نه فنی یا اقتصادی» دیده می‌شوند. جاکوبسون می‌گوید که هزینه‌های انرژی با یک سیستم بادی، خورشیدی و آبی باید مشابه هزینه‌های انرژی امروز باشد.
پروژه‌های تجدیدپذیر باید به دلیل قیمت بالای زمین در مناطق شهری یا به خاطر خودِ منبع تجدیدپذیر که نیازمند هزینه‌های ساخت انتقال است، در مکان‌های دوردست مستقر شوند.

به همین ترتیب، در ایالات متحده، «شورای ملی پژوهش» مستقل خاطرنشان کرده است که «منابع تجدیدپذیر داخلی کافی وجود دارد که به برق تجدیدپذیر اجازه می‌دهد نقش مهمی در تولید برق آینده ایفا کند و بدین ترتیب به مقابله با مسائل مربوط به تغییر اقلیم، امنیت انرژی و تشدید هزینه‌های انرژی کمک کند… انرژی تجدیدپذیر گزینه‌ای جذاب است زیرا منابع تجدیدپذیر موجود در ایالات متحده، در مجموع، می‌توانند مقادیر بسیار بیشتری از برق را نسبت به کل تقاضای داخلی فعلی یا پیش‌بینی شده تأمین کنند.»

مهم‌ترین موانع برای اجرای گسترده استراتژی‌های انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ و انرژی کم‌کربن، عمدتاً سیاسی هستند و نه فنی. طبق گزارش سال ۲۰۱۳ *مسیرهای پسا-کربن* (Post Carbon Pathways)، که بسیاری از مطالعات بین‌المللی را بررسی کرده است، موانع کلیدی عبارتند از: انکار تغییر اقلیم، لابی سوخت‌های فسیلی، بی‌عملی سیاسی، مصرف ناپایدار انرژی، زیرساخت‌های انرژی منسوخ و محدودیت‌های مالی.

## بهره‌وری انرژی
حرکت به سوی پایداری انرژی مستلزم تغییراتی نه تنها در نحوه تأمین انرژی، بلکه در نحوه استفاده از آن است و کاهش میزان انرژی مورد نیاز برای ارائه کالاها یا خدمات مختلف ضروری است. فرصت‌های بهبود در سمت تقاضای معادله انرژی به اندازه فرصت‌های سمت عرضه غنی و متنوع هستند و اغلب مزایای اقتصادی قابل توجهی ارائه می‌دهند.

یک اقتصاد انرژی پایدار نیازمند تعهد به هر دو بخش تجدیدپذیرها و بهره‌وری است. انرژی تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی به عنوان «دو ستون» سیاست انرژی پایدار نامیده می‌شوند. شورای آمریکایی برای اقتصاد با بهره‌وری انرژی توضیح داده است که هر دو منبع باید برای تثبیت و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن توسعه یابند:

بهره‌وری برای کاهش رشد تقاضای انرژی ضروری است تا منابع فزاینده انرژی پاک بتوانند کاهش عمیقی در استفاده از سوخت‌های فسیلی ایجاد کنند. اگر مصرف انرژی خیلی سریع رشد کند، توسعه انرژی تجدیدپذیر به دنبال هدفی خواهد بود که مدام دورتر می‌شود. به همین ترتیب، مگر اینکه منابع انرژی پاک به سرعت وارد مدار شوند، کاهش رشد تقاضا تنها شروعی برای کاهش کل انتشار گازها خواهد بود؛ کاهش محتوای کربن منابع انرژی نیز مورد نیاز است.


آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) اعلام کرده است که سیاست‌های انرژی تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی ابزارهای مکملی برای توسعه آینده انرژی پایدار هستند و باید به جای توسعه در انزوا، با هم توسعه یابند.

## جستارهای وابسته

### موضوعات

* شک‌گرایی زیست‌محیطی
* گرفتن خورشید (فیلم)
* روندهای انرژی پاک
* هزینه تولید برق بر پایه منبع
* مالیات زیست‌محیطی (اکوتاکس)
* اکوانرژی
* امنیت انرژی و فناوری تجدیدپذیر
* تعرفه زیست‌محیطی
* تعرفه خوراک (FIT)
* آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر
* مشوق‌های مالی فتوولتائیک
* مؤسسه راکی مانتین
* انقلاب فناوری پاک
* انقلاب صنعتی سوم
* شورای جهانی انرژی تجدیدپذیر

## پانویس

## کتاب‌شناسی

* Aitken, Donald W. (2010). *Transitioning to a Renewable Energy Future*, International Solar Energy Society, January, 54 pages.
* Armstrong, Robert C. , Catherine Wolfram, Robert Gross, Nathan S. Lewis, and M.V. Ramana et al. The Frontiers of Energy, *Nature Energy*, Vol 1, 11 January 2016.
* EurObserv'ER (2012). *[https://web.archive.org/web/20130603141747/http://www.eurobserv-er.org/pdf/bilan12.asp The state of renewable energies in Europe]*, 250 pages.
* HM Treasury (2006). *[[بررسی استرن درباره اقتصاد تغییر اقلیم|Stern Review on the Economics of Climate Change]]*, 575 pages.
* 
** , chapters I–V
** 
** , 2 pp.
** , 22 pp.
** , 24 pp.
** , 24 pp.
* International Council for Science (c2006). *Discussion Paper by the Scientific and Technological Community for the 14th session of the United Nations Commission on Sustainable Development*, 17 pages.
* آژانس بین‌المللی انرژی (2006). *World Energy Outlook 2006: Summary and Conclusions*, OECD, 11 pages.
* International Energy Agency (2007). *Renewables in global energy supply: An IEA facts sheet*, OECD, 34 pages.
* International Energy Agency (2008). *Deploying Renewables: Principles for Effective Policies*, OECD, 8 pages.
* International Energy Agency (2011). *[[Deploying Renewables 2011]]: Best and Future Policy Practice*, OECD.
* International Energy Agency (2011). *[[Solar Energy Perspectives]]*, OECD.
* Lovins, Amory B. (2011). *[[Reinventing Fire: Bold Business Solutions for the New Energy Era]]*, Chelsea Green Publishing, 334 pages.
* Makower, Joel, and Ron Pernick and Clint Wilder (2009). *[[Clean Energy Trends]] 2009*, Clean Edge.
* آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر (2006). *Non-technical Barriers to Solar Energy Use: Review of Recent Literature*, Technical Report, NREL/TP-520-40116, September, 30 pages.
* Pernick, Ron and Wilder, Clint (2012). *[[Clean Tech Nation|Clean Tech Nation: How the U.S. Can Lead in the New Global Economy]]*, HarperCollins.
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## پیوند به بیرون

*Investing: Green technology has big growth potential, *LA Times*, 2011
*Global Renewable Energy: Policies and Measures
*Missing the Market Meltdown
*Bureau of Land Management 2012 Renewable Energy Priority Projects

رده:اقتصاد انرژی تجدیدپذیر
رده:سیاست انرژی تجدیدپذیر
رده:سیاست انرژی
رده:علوم اجتماعی زیست‌محیطی
رده:تجارتی کردن انرژی‌های تجدیدپذیر
رده:منبع‌های تجدیدپذیر