当今世界，全球生态自然调控系统正被人类活动严重扰乱。目前已拥有52亿之多的地球人口绝对数量还在以每年9000万之速度增加着。地球上传统能源（矿物、矿物燃料、化学资源）的可资用率已不堪重负。仅就燃料举例；我们目前应用的主要传统矿物燃料是煤、天然气、石油，外加核能，在英国有95%的能量源于矿物燃料和核能，仅有5%来自可复用的水力和生物能。这样，我们几乎是全部依赖于具有排废之弊（排放有害气体、液体、固体）的矿物质燃料及核能。这势必会加重酸雨、危害人类健康，增进全球变暖等恶果，更兼美、苏、以、巴基斯坦、伊拉克、南非等国的核电站泄漏、核扩散等危害，迫使人类对此加以限制使用。
但限制使用能源势必带来新的矛盾：人类无时无刻不在依赖能源生活。以英国为例，目前每人每秒消耗的能源（包括家庭、商业、交通运输等诸方面）当量为5 Kw。而美国竟高达10 Kw。许多发展中国家则低于1 Kw。
怎样才能有效解决以上矛盾呢？可采取两方面措施：一是节约能源，节约至每人每秒平均耗能量2 Kw左右，二是扩展能源应用种类，大量应用自然界中丰富的可复用能源。
自然界中可复用能源的特点是资源极其丰富，且用后不产生化学污染。例如风能取之不尽用之不竭，用风驱动叶轮机发电不会造成环境污染。
以可复用能源为动力的设备主要有；太阳能转换器、水流产热器、叶轮式水力发电机、叶轮式风力发电机、波浪发电机、燃木炉、生物气体炉、天然乙醇燃料炉、太阳能光-电电池、地热取热器、热泵（冰箱中做逆反器用）、潮汐拦坝发电设备，此外还有大量人类活动废物（例如城乡垃圾）可供燃烧取能、填地垃圾可产生气体或热解形成液状油及固态炭，这些都可作为能量资用。目前这些设备大部分已开发成功。
开发这类设备的难点主要在于成本较高。例如发电设备（假定使用寿命超过20年），以传统能源中的煤或天然气作动力发出来的电成本约为3便士/千瓦时，而以可复用能源中的风及核能发电则成本高达7便士/千瓦时。
可是若将“社会效益”这一因素也一并考虑进来的话，则成本计算方法就另有别论。譬如“社会效益”中包括使用能源导致的酸雨、烟尘对建筑物的损害、污染了的空气和水质对人类健_的影响、为保护资源人类所耗去的军备费用（例如海湾战争）、污物处理所需的资金等。综合考虑起来，可复用能源的社会效益极佳，因此可以认为是最廉价的能源。
风 能
目前世界约拥有12000部风力叶轮发电机，大部分设在美国加利福尼亚州及丹麦，整个发电容量为1500兆瓦，为大约40万个家庭供电服务。
风力发电机的安设最佳间距为200米以上，这对98%的陆地不造成干扰侵害（对野生动物和普通农业而言），农民除借耕地获利外，尚可额外从风力发电管理者那里获得占地租金550~1000英镑/年/台。据英国能源部称，至2025年时英国总用电量的20%可望由风力产生。
水 能
这是最古老的发电形式，水力发电起源于1880年前后。尽管水电站造价昂贵，但它对当地乃至国家来说，具有重要作用。
潮汐能
潮汐的高低涨落在海洋中部可形成0.5米的高低位差，在某些特定环境下可增至10米以上。利用潮汐能发电的最好条件是在漏斗形状港湾处，因为潮汐到来时产生上下振动，能量较大。英国西海岸塞文湾、索尔威 · 弗思湾、默西湾等数个港湾就产生这样的潮汐振动效应。塞文湾具有7000兆瓦动力潜能、默西湾具有700兆瓦动力潜能。计划中的塞文潮汐发电站建成后可望提供苏格兰和威尔士地区总用电量的8%。
潮汐发电一个令人关注的问题在于，电厂是否会对港湾周围滩层造成影响，因为这些滩层是候鸟的寻食地，保持着大自然生态平衡作用。
波 能
波浪由风产生，携带着大量动能冲击着海岸。最具能量的波浪可在10秒钟内迅速形成100米波长、高2米以上的浪头（在大西洋内）。深水中的行波具有平均50~70千瓦/每米波前锋能量。
波浪发电设备可建造在海岸线的崖谷上、近海水域底床上或浮动于深水中。其中可获最多能量的当首推设置在离岸数千里外的浮动发电器，譬如爱丁堡大学斯蒂芬 · 索尔特教授研制的一种称为Salter Duck的发电器，它发出的电藉助水下电缆通至陆岸。
波浪发电足以产生英国总需电量的20%电力。
地热能
只有为数不多的国家有幸获得地热能资源。地热能中的热源视其温度高低具有不同的用途，例如蕴藏于冰岛和新西兰地内的热源温度最高，适宜于以此做动力将水加热形成蒸汽，带动叶轮机发电；而蕴藏于巴黎一个地区地内的蓄水层热源温度较低，则可作为该地区取暖及园艺栽培用热源。
海洋热能
这是一个指从热带海水中获取有用热量的术语。由于热带海洋的水面与深水间具有约20℃的温差且其资源非常丰富，故有利用此温差作为动力发电的外部条件。但实际上因发电效率受较低的温差制约及泵水和热转换技术的制约，故目前除太平洋上尚存在一座OTEC实验厂外，无有他人继续从事此项发电的商用化工作。
太阳辐射能
由于太阳辐射能资源极其丰富，所以利用太阳能转换装置将此能转变成热水、热量、炉温等实用热源就极为吸引人，尤其是在那些取暖季节较长的英国北方地区更为需要。
现有太阳能转换技术为，在屋顶安设太阳能热水器、建太阳能取暖墙及取暖地板、太阳能窗（能'最大限度允许太阳能射入，并防止热能散出）等。
太阳能光电转换电池
目前，手表、计算器、通讯设备中光电转换电池应用较多。这种电池通常用硅材料制成，在阳光充足条件下能在0.5平方米接收板上产生15伏直流电。尽管光电转换技术在发达国家多有应用（譬如在德国1000座房屋装置有“光电屋脊”）在瑞士马路两旁设置有光电转换器，该国1%的需电量由这种方式产生），但最具有重要意义的首推发展中国家。这是因为发展中国家电网供应不到偏远地区且依靠进口燃料发电成本太高，故推广应用太阳能光电转换装置就尤为迫切。
生物能和生物燃料
此术语指的是由农作物和植物获取所需能量。常用的生物能来源有：灌木林、稻草、麦秸、木炭、植物油、沼气、乙醇、甲醇等。这些物质均为有机燃料，可替代矿物燃料，在减轻环境污染方面较矿物燃料为优。
目前在英国对生物能的利用量占该国能源应用量的4%且有望达到12%，主要用于取热、交通车辆动力及发电等。在美国已存在有8400 MW（兆瓦）的生物能年发电量，相当于10个核电站容量。
据分析，将来用生物化学反应方法直接在阳光下由化学混合物产生氢气和电，是经济可行之举。
〔The Geographical Magazine 1992年第7期〕