Согласно классическим представлениям о возобновляемой энергетике, в мире существует только три вида первичных возобновляемых источников энергии (ВИЭ): солнечная энергия, тепловая энергия Земли и энергия орбитального вращения Земли и планет Солнечной системы.
Солнечная энергия частично превращается в рассеянную энергию воды, воздуха и поверхностного слоя Земли. Энергия Земли (геотермальная энергия) является результатом тепловых процессов в ядре Земли и сухих породах толщи земной коры. Энергия орбитального движения планет сопряжена с энергией морских приливов.
К возобновляемым источникам энергии многие специалисты относят также источники, позволяющие вырабатывать энергию на основе постоянных или периодически повторяющихся природных процессов в природе, жизненных циклов растительного и животного мира, а также жизнедеятельности человеческого общества.
История создания и использования устройств, работающих за счет энергии ветра и воды (мельницы), насчитывает более 2 тыс. лет. В 60-70- е годы в СССР проводились НИОКР и предпринимались практические шаги в направлении использования ВИЭ. Еще в 1967 г. на Камчатке была создана первая в стране Паужетская ГеоТЭС мощностью 5 МВт, повышенной впоследствии до 11 МВт. В 1968 г. появилась экспериментальная Кислогубская ПЭС мощностью 0,4 МВт, при строительстве которой был впервые использован отечественный прогрессивный метод наплавного строительства плотины. В 80-е годы в Крыму были построены первая экспериментальная солнечная электростанция (СЭС5) мощностью 5 МВт с термодинамическим циклом преобразования энергии и экспериментальный комплекс сооружений с солнечным теплоснабжением. В 60-70-е годы появились также фотоэлектрические установки автономного электроснабжения. К концу 80-х годов в СССР в эксплуатации находились солнечные установки горячего водоснабжения общей площадью около 150 тыс. кв. м, а производство солнечных коллекторов доходило до 80 тыс. кв. м в год.
Распад СССР, переход России на рыночные основы хозяйственной жизни и существенные экономические осложнения, возникшие в 90-е годы, оказали негативное воздействие на развитие данного сектора.
Однако стране удалось сохранить часть соответствующего научного и производственного потенциала и постепенно изменить ситуацию. Правительственная программа развития энергетики до 2020 г. предусматривает расширение использования ВИЭ и принятие мер по повышению энергоэффективности экономики.
В настоящее время значительный вклад в развитие сферы ВИЭ и сектора энергоэффективности вносит информационный холдинг “Energy Fresh”, который регулярно проводит соответствующие конференции, выставки и форумы. В сентябре в Москве состоялся III Центральный международный форум “Energy Fresh 2011”, посвященный возобновляемым источникам энергии и энергосберегающим технологиям, на котором был отмечен рост интереса российских специалистов к теме использования ВИЭ и энергосберегающих технологий. В работе форума приняли участие представители региональных и муниципальных властей, ведущие российские и международные промышленные компании, научно-исследовательские институты, проектные бюро.
На сопутствующей выставке была представлена продукция ведущих мировых производителей “чистой” энергии: высокотехнологичные солнечные панели на основе поли и монокристаллов компании “Weswen” и “Powercom”, тонкопленочные солнечные панели фирмы “Hevel”, ветротурбины “Vestas” и “Siemens”, тепловые насосы “Weswen”, электромобили (в том числе “Nissan Leaf”), электроскутеры, электромотоциклы, электровелосипеды, гольф-кары компаний “Well ness” и “Ekomotors”, электрогенераторы, использующие энергию солнца, фирмы “Smartsolar”, светодиодные лампы, энергоэффективные уличные фонари и решения для уличной рекламы компании “Acmepower” и другие экспонаты.
В рамках указанного форума проходил III Международный конгресс “Energy Fresh 2011”, который продемонстрировал возрастающую актуальность вопросов использования возобновляемых источников энергии в России, заинтересованность российских госструктур и бизнеса в зарубежном опыте по разработке и внедрению ВИЭ, усиливающееся желание иностранных производителей выходить на российский рынок со своими многочисленными предложениями, а также вскрыл неготовность российской законодательной базы к развитию сферы ВИЭ. Тем не менее планы развития российской энергетики на среднесрочную перспективу предполагают более активно развивать сферы ВИЭ и энергосбережения, поскольку в РФ они имеют значительный потенциал.
Ресурсы возобновляемых источников энергии в России, млн. т у. т./год
| Валовой ресурс | Технический ресурс | Экономический ресурс | |
| Всего | 3093089 | 24221* | 320 |
| Малая энергетика | 402 | 126 | 70 |
| Млрд. кВт-ч | 1180 | 372 | 205 |
| Геотермальная энергетика | 22,9х106 | 11869 | 114** |
| Энергия биомассы | 468 | 140 | 69 |
| Энергия ветра | 886256 | 2216 | 11 |
| Млрд. кВт-ч в год | 2606635 | 6517 | 33 |
| Солнечная энергия | 2205400 | 9676 | 3 |
| Низкопотенциальное тепло | 563 | 194 | 53 |
* – технический потенциал приливной энергии трех приливных электростанций (Мезенской, Пенжинской, Тургуской) составляет 253 млрд. кВт-ч, или 83 млн. т у. т. с суммарной электрической мощностью 109 ГВт; ** – суммарные запасы высокопотенциального теплоносителя с температурой 1000° С и выше, представленные паром и пароводяной смесью, соответствуют электрической мощности ГеоТЭС примерно в 1 ГВт. Источник: “Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива”, 2007 г.
Во многих странах одним из положений новой энергетической стратегии стало развитие сферы ВИЭ и альтернативной энергетики. В ряде государств появились национальные программы и были приняты нормативно-законодательные акты в сфере использования ВИЭ, которые составили правовую, экономическую и организационную основу этого направления технического развития.
Следует особо отметить, что хотя сами ВИЭ являются “бесплатными”, однако данное преимущество снижается из-за значительных расходов на приобретение соответствующего оборудования. Это приводит к парадоксальной ситуации, когда энергию ВИЭ способны использовать, главным образом, богатые страны. В то же время в ВИЭ наиболее заинтересованы развивающиеся государства, не имеющие необходимой энергетической инфраструктуры (развитой сети централизованного энергоснабжения). Для них создание автономного энергообеспечения с помощью ВИЭ могло бы стать решением проблемы, но эти государства зачастую не имеют финансовых средств на закупку соответствующего оборудования. Богатые страны энергетического голода не испытывают и проявляют интерес к альтернативной энергетике в основном по соображениям экологии, энергосбережения и диверсификации источников энергии.
Кроме того, возобновляемые источники энергии имеют и свои недостатки, которые заключаются в низкой плотности энергии, необходимости аккумулирования и резервирования, отсутствии развитого промышленного производства и соответствующей инфраструктуры (для России), затоплении плодородных земель, локальном изменении климата (крупные ГЭС) и др. (БИКИ/Энергетика Украины, СНГ, мира)