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实际上，我们只能获取自然界中发现的不同可再生能源流量的一小部分。对这部分的技术、经济和政治方面的可行性评估是复杂的，也有着较高的不确定性。联合国政府间气候变化专门委员会于2011年发表的《可再生能源与减缓气候变化特别报告》对学术和技术研究进行了审查，并作出了一些粗略估计，其结果令人吃惊。我们对文献中的数字进行保守的中值估计，可以看到全球不同可再生能源的技术潜力合计为46世界瓦。在未来，人类完全从可再生能源中获取1世界瓦的能量有着明确而合理的前景。为了避免危险的气候变化，这个前景应该实现得越快越好。
下面的表格按照从大到小的顺序列出了各种可再生能源的潜在估值（以世界瓦为单位）。2018年，我们使用了0.13世界瓦的可再生能源。
·太阳能
以任何标准衡量，可供人类利用的全球太阳能资源都能达到巨大的43世界瓦，这是我们当前（以及未来）能源需求的许多倍。一个国家越靠近赤道，其太阳能潜力就越大。太阳能技术主要有四种类型：（1）太阳热能利用；（2）太阳能光伏发电；（3）聚光太阳能发电；（4）太阳能燃油利用。我们会在这四类相互竞争的技术中，做出高效、经济地利用土地（或海洋）来获取太阳能的选择。
·地热能
地球的热通量（heat flux）大约是40太瓦（2世界瓦），其中大约一半（或大约略多于1世界瓦）在技术上是可以利用的。塑造地球的大部分能量（但不是全部）来自太阳，一小部分来自地球本身这个巨大的热电池。地球储存的热能相当于我们目前全球每年所消耗能量的1000亿倍。自地球形成以来，地核一直在缓慢冷却。数十亿年来，这种原始热量的泄漏推动了地球板块的运动，为海底的扩张、山川的形成和陆地的移动提供了动力。地球热通量的另一个来源是铀、钍和钾的放射性衰变。虽然我们还不太确定，但我们认为大约一半的通量可能是原始热量，而另一半通量可能是放射性热量。
·风能
只有1%的入射太阳能产生的热能，为驱动世界风能系统的低压和高压模式提供动力。这些气流是由信风形式的热带热量再分配驱动的。全球风能资源约为1帕瓦（约50世界瓦），但实际上只有一小部分能够利用。陆上风能潜力是海上风能潜力的4倍，两者均达到0.5世界瓦。
·生物质能
据估计，全球一次生物质能的总产量（地面上的）相当于2~3世界瓦。其中只有一小部分生物质能可以安全地用于能源的生产，因为我们迫切需要通过保护生态系统来保护生物多样性，同时支持生物多样性的其他用途，如林业和粮食生产。生物质能有三种基本类型：（1）农林业中粮食和纤维生产的直接副产品；（2）来自食品和林业的间接废物流；（3）专门为能源生产而种植的植物。对生物质能潜力的合理猜测是0.09帕瓦，或略低于0.5世界瓦。
计算森林和农场吸收了多少碳是一项棘手的任务，尤其是当政客们这样做的时候。
——德内拉·梅多斯（Donella Meadows）
·海洋能
海洋能有六种类型：（1）波浪能；（2）潮汐能；（3）潮流能；（4）海流能；（5）海洋热能转换；（6）盐差能（盐度梯度）。海洋生物养殖通常被认为是生物质能源，而深海热液喷口被认为是地热的一部分。潮流能是唯一可单独另算的可再生能源（同地热一样），与太阳通量没有直接关系。相反，潮流能与地月日系统的引力能有关。潮汐使我们得以一窥地球巨大的惯性。计算表明其大约有3太瓦的潮汐摩擦，约是1/6世界瓦，它能每100年减慢地球自转1.5‰秒。海洋能的总潜力约为1/3世界瓦。
·水能
到达地球表面的太阳辐射中，大约有一半用来蒸发海洋和陆地上的水，从而驱动全球水文循环（global hydrological cycle）。水能（连同风能和波浪能）有时被称为间接太阳能。水力发电有两种类型：（1）河流流动；（2）水库储存。水力发电是一项成熟的可再生能源技术，其产生的能量在未来几十年里可能会翻两番，达到目前一次能源消耗的10%左右（0.1世界瓦）。
很明显，我们周围有大量的可再生能源。我们到处都能看到、感觉到、听到它存在的证据。几个世纪以来，可再生能源一直在不断地流动、碰撞、储存和泄漏，这一切完全都是自然而然的。然后我们带着镐、铁锹、管子、钻孔机和蒸汽机来了，挖掘过去形成的能源或获取一点水能、风能或太阳能，让其发挥作用。几乎所有的现代人类的存在（大约22万年）——包括最近1万年（全新世时期）的文明、发现和发明——人类社会一直由可再生能源驱动：主要是木材和生物质能，但也有水能和风能。
只要人们对可再生能源的基础设施进行初始投资，自然界就会免费提供原材料。
——娜奥米·克莱恩（Naomi Klein）
只有在过去的500年里，人类社会才发展出了利用煤炭、石油和天然气三种化石能源的技术。全球廉价石油、天然气和煤炭的易开采来源是有限的，在某些地方，这些资源甚至正在枯竭。除此之外，实现零碳排放以防止危险的气候变化的政治承诺，意味着消耗大量化石能源来满足当下能源需求的时代将走向终点，一个利用可再生能源发电和供暖的光明新时代即将到来。