能源是人类赖以生存发展的重要物质基础，是人类社会经济发展的原动力，也是人类现代文明的支柱之一。它的开发和利用状况是衡量一个时代、一个国家经济发展和科学技术水平的重要标志，直接关系到人们生活水平的高低。
随着人类社会的发展，现代社会的主要能源——石油，已经明显减少。据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过95年。在2050年到来之前，世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250到2500年之间，煤炭也将消耗殆尽，矿物燃料供应枯竭。面对即将到来的能源危机，全世界认识到必须采取开源节流的战略，即一方面节约能源，另一方面开发新能源。
一些工业化国家都在采取节能措施，联合热电（又称“同时发热发电”）就是比较热门的话题之一。因为普通发电厂的能源效率只有35%，而多达65%的能源都作为热白白浪费掉了。联合热电就要将这部分热用来发电或者为工业和家庭供热，因此可使能源利用率提高到85%以上，大大节约了初级能源。
西班牙的聚光太阳能发电系统
“原煤气化发电”是领先于世界的清洁能源技术，世界第一套大型煤炭气化发电设施已于1994年在荷兰投入试运行。这套设施，可使能源效率达到43%—50%，而且基本不污染环境。据专家们估计，原煤气化技术可作为火力发电厂的发展方向，目前的电厂到2030年几乎将全部改成煤炭气化发电，到那时可使同样数量的煤发的电量增加一倍。欧洲能源委员会已经决定设立专项基金用于这一新技术的推广。
太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等存在于自然界中的能源被称作“可再生能源”，由于这些能源对环境危害较少因此又叫做“绿色能源”。开发绿色能源是解决能源危机的重要途径。近年来，面对能源危机，许多国家都在大力研究和开发利用“绿色能源”的新技术新工艺，并且取得了相当可观的成就。目前“绿色能源”在全球能源结构中的比重已达到15%—20%，今后由石油、煤炭和天然气三种传统能源唱主角的局面将得到改善。
太阳能是一种资源丰富又不会污染环境的最佳能源。在哈拉雷举行的世界太阳能首脑会议上，会议主席曾说：“我们的地球现在正受到环境污染、臭氧层破坏、温室效应、沙漠化和毁林的折磨。我们要取得可持续发展，必须解决这些问题。而可再生能源，特别是太阳能的开发和利用是解决能源危机和环境污染的可行性办法。”为了鼓励人们使用太阳能，世界各国都积极推出相关举措，如德国近两年开始推行家庭电站计划：居民们购置一座功率较低的家庭太阳能电站设备，将太阳能电池板安装在自家屋顶上就可以了。电站所发的电力除了供一家一户使用外，剩余的部分还可输入到公共电网，由电力公司收购，因此家庭电站很受居民欢迎。
为了迎接未来能源危机的挑战，风能这一古老的能源又在很多国家和地区得到青睐，反映了当今国际电力发展的一个新动向。风力发电的技术状况以及实际运行情况表明，它是一种安全可靠的发电方式，随着大型机组的技术成熟和产品商品化的进程，风力发电成本将会降低，已经具备了和其他发电手段相竞争的能力。
风力发电不消耗资源，不污染环境，具有广阔的发展前景，和其他发电方式相比，它的建设周期短，装机规模灵活，筹集资金便利；运行简单，实际占地少，对土地要求低，在山丘、海边、河堤、荒漠等地形条件下均可建设。此外，在发电方式上还有多样化的特点，既可联网运行，也可和柴油发电机等组成互补系统或独立运行，这对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可能性。这些既是风电的特点，也是优势。
利用垃圾发电，既节约资源又保护了环境，是非常值得提倡的。除了开发“再后能源”之外，近年来有越来越多的研究人员把寻找新能源的目光落在了人们身边的垃圾和淤泥等废料上。日本的1900个家庭生活垃圾焚烧场中，已有123个实现了垃圾发电；欧洲第一座废旧轮胎发电厂已经在英国的沃尔弗汉普顿建成并投产，这座工厂每年可用去800多万个废旧轮胎，为英国废旧轮胎总数的1/4，电厂可满足2.5万个家庭的用电，并且还能生产锌等副产品；世界上第一座以鸡粪为燃料的发电站——英国的艾伊电站早在1993年10月就投入运转，有关专家认为，尽管鸡粪电站的发电能力比火力电站要小得多，但只要1400万只鸡的鸡粪做燃料，其所发的电力就可供1.2万人用上一年。
科学家认为，目前世界上最有希望的新能源是核能。核能有两种：裂变核能和聚变核能。可开发的核裂变燃料资源可使用上千年，而核聚变资源可使用几亿年。
美国尼美兹核动力航线
裂变核能至今已有了很大发展。裂变核电站及核电设备制造，在日本、法国、韩国等国已成为其能源工业的重要支柱。聚变能电站以氢的两种同位素氘和氚作为燃料。氘是天然同位素，在海水中含量极为丰富，其潜在储能可供人类使用几亿年，可谓取之不尽、用之不竭。除了燃料丰富的优点外，聚变能还有几个特点：燃料价格低廉，聚变核电站是一次性投资，燃料费用约占1%左右。与裂变核电站相比，聚变核电站的燃料几乎是不花什么钱的；不污染环境，运行安全可靠：聚变与裂变相比，其放射性是微乎其微的，它还消化裂变的污染源，几乎没有废料；核聚变还可直接转化成电能。专家认为它是人类最理想的能源。不过，受控核聚变尚有一个关键问题没有解决，那就是产生的能量尚不抵输入能量，聚变反应无法持续下去。只有当输出功率超过输入功率时受控核聚变才有实用价值。这时受控核聚变不但可以靠自己释放的能量得以维持，而且会释放出额外的能量。目前，包括位于英国牛津郡阿宾登的联合欧洲环、美国普林斯顿大学的热核聚变实验反应堆等在内的实验室都在努力突破这一临界值。如果这一目标得以实现，那么人类将获得一种取之不尽的清洁能源。
