世界大部分国家都面临着能源供应不足的窘境。煤、石油这些不可再生能源燃烧时会产生大量的温室效应，污染环境。这一系列问题都使可再生能源的研发在全球范围内升温。从目前世界各国既定能源战略来看，大规模的开发利用可再生能源已成为未来世界各国能源战略的最好解决方案。
世界可再生能源总量显著增加，使得可再生能源在世界能源供应中占有越来越重要的地位。截至 2005年底，世界可再生能源发电装机达到180吉瓦，其中风力和水力发电所占的比重较高，分别达到了 59吉瓦和80吉瓦，其他形式的可再生能源所占的比例也逐年在增加，生物质发电40吉瓦，地热发电 10吉瓦，光伏发电 5吉瓦，生物液体燃料如乙醇则达到 330亿升，生物柴油达到 220万吨。据统计，世界能源供应中，传统生物质能大约占 9.0％，大水电占 5.7％，新的可再生能源达到 2.0％以上。该产业的前景是非常广阔的，这一点从各国政府制定的未来可再生能源开发目标中也可见一斑。
20世纪 90年代以来可再生能源发展速度很快，世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界各国可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展速度最快，产业前景也最好。风力发电在可再生能源发电技术中成本最接近于常规能源，因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术，年增长率达 27％。测算表明，到 2015年，新能源和可再生能源的利用将减少3000多万吨二氧化碳的温室气体以及 200多万吨二氧化硫等污染物的排放。
不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球的生态环境的高度来审视，还是从为世界上约 20亿无电人口和特殊用途解决现实的能源供应出发，开发利用新能源和可再生能源都具有重大的战略意义。
1.太阳能应用越来越广泛
太阳能利用是新能源开发的一大亮点。太阳能发电、太阳能汽车和自行车、太阳能热水器和供暖器、太阳能炉灶、太阳能计算器等产品层出不穷。如今太阳能衣服也应运而生，不但能播放歌曲、视频，还能为便携式微型电器充电。把太阳能穿在身上再也不是遥不可及的幻想了。
地球所接收到的太阳能，只占太阳表面所发出能量的二十亿分之一左右，却相当于全球所需总能量的 3～ 4万倍。与石油、煤炭等矿物燃料利用不同，利用太阳能不会导致温室效应，也不会给全球性气候增添麻烦，更不会造成环境污染。
长期以来，许多国家都在研究如何更好地利用太阳能，并竞相开发出光电新技术和新材料，以扩大太阳能的应用领域。我国太阳能热水器性能和质量已达国际先进水平，销售量以每年 20％～ 30％的速度增长，目前太阳能热水器使用面积已达 9000万平方米，是全球产量与保有量最多的国家。
2.风能乘着大风车走进寻常百姓家
在碧绿广袤的内蒙古大草原，一排排乳白色的风车转动着巨大叶片，让人不禁联想起舞动着长矛与风车拼命的骑士——堂·吉诃德。
风能是空气流动所产生的动能，是人类最早有意识利用的能源之一。
风能是无污染的可再生能源，风电运行成本低廉，开发前景十分广阔。全球可利用的风能比地球上可开发利用的水能总量大 10倍，利用风能发电有着巨大的发展潜力。随着科技进步，风能开发越来越受到各国的重视。
3.生物能前途无量
生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。这种以生物质为载体的能量，直接或间接地来源于植物的光合作用。生物能实质上是贮存的太阳能，也是目前唯一可再生的碳源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，是人类利用最早、最直接的一种能源。
全球具有开发和利用潜力的生物质资源数量庞大、种类繁多，每年生产生物质总量的净重为 1400～ 1800亿吨。制造生物能源的有动植物、微生物以及由此派生的排泄和代谢的有机物等废物资源可利用，主要包括工业性木质废物及甘蔗渣、城市废物、沼气及能源型作物、燃料作物等现代生物质和薪柴、木炭灰、稻草、稻壳、植物性废物、生物粪便等传统生物质。此外，产业化种植的速生树木、糖与淀粉作物、草本作物和水生植物等，也是具有开发潜力的能源作物。
利用生物质能生产液体燃料、燃气、木炭和炭等固体燃料。经气化可产生的热能、蒸汽，可用于发电、供热和其他方面的用途；对农业和城市固体废物、粪便、污水等进行厌氧消化，生产沼气、肥料。我国生物质开发利用的发展重点为热解和液化制油、气化供气和发电、燃烧供热、制氢和沼气工程等优质项目。
4.氢能——可替代能源的一颗新星
在国际车展和电视上，大家可以看到高科技概念车——燃料电池汽车。燃料电池是氢能的理想转化装置，通过氢与氧发生电化学反应获得直流电，为汽车提供动力。
氢是地球上最丰富的一种元素，能够从海水中提取，可谓取之不尽用之不竭。氢的热效率高，燃烧 1克氢的热量相当于燃烧 3克汽油的热量。
在国际上对氢能的研究与开发持续升温，相关技术得到了快速发展。作为一种高效、清洁的新能源，氢能已在国际航空航天、民用工业领域得到广泛应用，其中燃料电池是最好的技术之一。燃料电池汽车具有无污染、高效率、适用广、无噪声、能连续工作和可积木化组装等优点。以氢为燃料的燃烧过程除了释放较高热能外，余下的废弃物只有水，可以真正实现污染物“零排放”。
利用氢能是一项极其复杂的技术，在制氢、储存、运输和价格等氢能资源社会化方面，还有许多难点需要克服。预计 20多年后氢能的应用会有大的突破，其优越性也会更充分地显现出来。
5.盐能——可替代能源的新尝试
当盐水与淡水在河口混合时温度会上升 0.1℃，人们可以从中获取两者混合时所释放的能量——盐能。在全世界河流入海口所蕴藏的这种能源，相当于全球电力需求的20％。
挪威、荷兰将海水与河水混合获取盐能的小型实验项目，是人类试图在河流入海口寻找洁净能源的一种新尝试。挪威的实验表明，盐水吸入淡水时产生的盐能，相当于 270米高瀑布产生的电能，发电量约为 5000千瓦时，足以开动洗衣机或为几十盏灯供电。此前，国际上的一些小实验所获取的盐能，只能为数量极少的灯供电。
挪威的实验系统侧重于淡水由膜渗透到盐渗透，荷兰的实验系统侧重于获取能够释放电流的盐微粒。虽然两者所使用的系统不同，但都需要在盐水与淡水之间放置渗透薄膜，在这一点上两者是共同的。这种薄膜与许多海水淡化厂使用的薄膜差不多，但在厚度上要更薄一些。
盐能一直是可望而不可及的能源，如今人们看到了希望，尽管盐能资源的利用尚有很长的路要走，可一旦获得大面积成功，将大大地为人类造福。
6.潮汐能等未开垦的处女地亟待开发
潮汐能——海水涨落及潮水流动所产生的能量。全球潮汐能的蕴藏量约为 27亿千瓦。如果用于发电，年发电量约为 1.2万亿千瓦时。潮汐能利用主要用于发电。英国、美国等国家有正在运行、在建和拟建的规模化潮汐电站 139座，我国已建成小型潮汐电站 9座。1980年，我国建成了第一座双向潮汐电站——江厦潮汐试验电站，是世界上较大的一座双向潮汐电站。
海流能——海水流动所产生的能量，稳定、持续性强。海洋占地球面积的71％，海流（洋流）蕴藏着巨大能量，用于发电是海流能利用的有效方式。海流电站的发电装置与风力发电装置比较相似，故又有“水下风车”之称。1979年，我国在舟山群岛进行过螺旋桨式海流发电试验。
波浪能——海水涌动所产生的能量，能量巨大、资源丰富，但属于低品位能源。波浪能的发电成本比常规电站的发电成本高 10～ 20倍。如何建造既经济又实用的大型波浪能电站来利用廉价的波浪能资源，是人类所面临的一大挑战。
矿物燃料是全球气候变暖的罪魁祸首。长期以来人们始终在谋求能源使用煤和石化燃料、缓解能源危机的多样化，大力开发清洁新能源是减少有效途径。
煤炭是世界上的一种重要化石燃料能源，在我国更是占到了一次性能源总消费量的 70%左右，并且这种局面在今后相当长的时间内不会改变。而针对煤炭的脱硫措施就相当重要，目前世界范围内已有近千套脱硫装置在运行，所用的脱硫方法也不尽相同。一般说来，燃煤设备的脱硫技术可以分为三大类，即燃烧前对燃料进行脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫。