為了更廣泛地利用可再生能源，替代能源的概念應運而生。從狹義上講，替代能源僅指所有可以替代石油的能源；廣義的替代能源是指可以替代目前使用的化石燃料的能源（化石燃料包括石油、天然氣和煤炭）大多數新能源都是替代能源，包括太陽能、核能、風能、海洋能等。

替代能源

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大型風力渦輪機

所謂替代能源，往往是指替代石油、諸如天然氣和煤的化石燃料的能源包括風能、太陽能、生物質能、海洋能、水電等可再生能源，包括核能等不可再生能源。在各種替代能源中，生物燃料、風能和太陽能是近年來發展速度最快產業前景最好的，是替代能源的明星。隨著可再生能源戰略定位和發展目標的確立。在對替代能源戰略地位的認識上，已經從最初的工業經濟的討論上升到能源安全的高度，替代能源在能源安全中的重要地位凸顯。替代能源的發展目標也呈現出統一性、協調性和科學性的特征。

太陽能發電

未來的燃料將來自水果，比如路邊的漆樹，或者蘋果、野草、鋸屑——幾乎任何東西。這是亨利，美國福特汽車公司的創始人?福特在1925年說過的話已經部分應驗了。有兩種主要類型的生物燃料：燃料乙醇和生物柴油。2005年，前者的世界產量約為8．5倍。世界上乙醇產量排名前四的國家是巴西、美國、中國和印度，前兩個國家的乙醇產量遙遙領先于后兩個國家，占世界的 美國乙醇生產％以上。巴西生產乙醇的原料是甘蔗，2006年其乙醇產量占世界總量的385％巴西也是世界上最大的乙醇出口國，對美國的出口占其乙醇出口總量的一半以上。同時也向日本等國出口大量乙醇。2005年6月，巴西 美國農業部長夸口說：我們不我們不想出口多少公升的乙醇，我們想出口多少條河流的乙醇。同時，經過長期的積累，巴西 美國的乙醇技術在世界上處于領先地位，目前正在向印度和其他國家出口乙醇生產技術和設備。

此外，風能和太陽能逐漸成為兩種重要的替代能源。這是因為，一方面，地球上的風能和太陽能資源極其巨大，即使只開發其中的一小部分，也能輕松滿足人類幾乎所有的能源需求，而且取之不盡，用之不竭、用之不竭的。另一方面，自20世紀90年代以來，在世界電力市場中，風力發電和太陽能發電的增長速度最快，年均增長率為30％以上，比石油快多了、天然氣、燃煤發電增長率。國際風電市場的現狀是各大洲發展很不平衡。歐洲遠遠領先于其他大陸。2005年，歐洲風電裝機容量占全球總量的70％在風電前十的排名中，歐洲占據六席，其中占據全球風電領先地位的德國約占全球風電裝機的30％除了歐洲國家，美國和印度也有可觀的風力發電。太陽能的發展主要分為太陽能光伏發電和太陽能供熱。在許多國家，發電是利用太陽能的主要方式。德國，2005年、日本、美國、西班牙、荷蘭太陽能發電裝機容量位居世界前五。但全球太陽能的發電規模遠不及風電，只有9％太陽能取暖的“超級大國”It 約占世界75的中國％的份額。

愛爾蘭水能街燈" style="border-style: none; padding: 0px; margin: 0px; box-sizing: border-box; cursor: pointer;" id="img-3" />

愛爾蘭水能街燈

環境污染導致的氣候異常導致近年來世界各地自然災害頻發，引起了世界各國對環境保護和替代能源的重視；鑒于這一趨勢，拓岱工業研究所(拓撲學)公布的研究報告指出，雖然目前石化能源和核能具有成本低技術成熟的絕對優勢，但考慮到其潛在風險和外部加工成本，全球對替代能源的投資逐漸升溫，在各種替代能源技術中，技術是考慮因素、未來發展、成本結構和使用環境質量和能源等因素、風能和太陽能是未來最強大的能源接班人。韋陀指出，2006年全球太陽能市場產值為106億美元，同年全球風能市場相關設備產值為230億美元，而國際能源署(國際能源機構)據估計，2010年全球替代能源市場的產值將達到6250億美元，是2005年的13倍巨大的潛在商機吸引了世界各國政府和資本家的目光。

有鑒于此，近年來，替代能源領域出現了重大投資案例例如，巴西國有石油巨頭Petrobras與三井物產進行了談判日本株式會社設立合資工廠，為長期供應日本乙醇燃料做準備；對沖基金巨頭索羅斯投資7億美元在巴西生產生物乙醇；美國首富比爾蓋茨出資8400萬元購買太平洋乙醇等的股權這些重大投資案例說明了近年來替代能源市場蓬勃發展的商機。據脫脫工業研究所估計，2023年全球替代能源投資將達到3000億美元與2003年相比，替代能源的總體投資將增長10倍以上。