可再生能源资源

水电

水力发电来自流动的水和海浪。水力发电系统将流动的水的能量用于机械目的或发电。水力发电厂利用流动的水的动能使涡轮发电机旋转。在美国，大多数适合大型水力发电厂的场地已经开发完毕。新的发展是小规模的，可以有效地满足当地的需要。美国和加拿大拥有最多的水力发电站。事实上，世界上其他每个国家都有一些电厂——水力发电是许多发展中国家选择的电力来源。人们担心水力发电对环境造成的有害影响，包括淤积和侵蚀、土壤和水的盐度、海洋和河流之间的自由通道中断、杂草生长、大坝倒塌造成的洪水，以及生活在死水中的小型生物传播的疾病。

生物质材料

生物质材料，如木材、农业作物废料、快速生长的柳树和柳枝稷、动物废料，甚至垃圾，都可以作为可再生能源来产生热量和动力。它们还可以作为制造塑料和其他产品的石化产品的替代品。今天，生物质能系统是非常小规模的;一些例子包括汽油中的乙醇，以及利用城市垃圾生产沼气。生物质能源的最大用户是林产品行业，该行业燃烧大量废弃物来制造热能和电力。生物质燃料含有大量的碳;使用它们需要高科技的燃烧器来减少烟雾。尽管如此，生物质能仍然可以有效地利用那些本应被送往垃圾填埋场或焚化炉的废物。

被动式太阳能供暖

建筑被动式太阳能采暖是一种常见的可再生能源应用。被动式太阳能加热系统收集太阳的能量。它利用这种能量直接加热空间，或者加热流体，然后将热量辐射到空间。阳光房是被动式太阳能方法的一个例子，它使用双层窗户将热量困在室内，减少了对流散热。太阳系取决于天气状况和日照时间。它们的有效性受到气候、季节、建筑朝向和场地条件的很大影响。

活跃的太阳能系统

活跃的太阳能系统或光伏系统是另一种获取太阳能的方法。这些系统利用太阳能电池直接从太阳辐射中发电。太阳能电池由两种半导体材料制成——通常是硅基材料——它们之间有一个边界。当来自太阳的电磁能量的光子撞击靠近半导体边界的电子时，就会引发一系列的反应，将电子和“空穴”(电子离开后留下的未被占据的空间)分开。电子通过导体向一个方向移动，而空穴则向另一个方向移动。当被供电的物体在电路中与半导体连接时，就会产生电流。一些家庭和企业使用太阳能电池来减少从电力公司购买的电量。一些实验汽车也使用光伏电池来驱动电动机。

在这个时候，光伏系统的建造和维护都相对昂贵。当日照不足时，它们还需要备用电源或电池来提供电力。由于半导体含有有毒物质，太阳能电池及其电池的制造和处理对环境的影响也令人担忧。

太阳能热发电

太阳热能是太阳能的另一种变体。这些植物使用高度弯曲的镜子将阳光聚焦在管道上，集中热量烧开水并产生蒸汽。然后，蒸汽被用来驱动涡轮发电机发电。

风力发电

风力利用流动空气的能量来驱动风车的大型叶片。过去，叶片的运动被用来磨面粉或抽水，但现在叶片带动涡轮机，涡轮机带动发电机发电。为了提高系统的效率，需要非常大的、开阔的有风空间。虽然风能会制造噪音并伤害鸟类，但它不会产生空气和水污染。风力发电的主要制约因素是稳定风力站点的可用性有限。如今，风力发电的成本普遍高于其他来源的成本。随着风力涡轮机效率的提高和寿命的延长，这些成本一直在下降。

地热能源系统

地热能系统利用地下的热水在冬季为住宅和建筑物供暖。热水通过埋在地下几百英尺深处的绝缘管道循环。一些地区，如冰岛地区，利用活泉和间歇泉给建筑物供暖。有几个地方有这么多的蒸汽和热水，可以用来发电。尽管地球上有大量的能源，但我们利用它的能力受到场地因素的限制。今天的地热热泵也比传统的供暖系统更昂贵。地热发电系统的一种变化是利用海洋热能。日本和夏威夷的一些示范项目目前正在使用海洋热能转换。