ในช่วงตอนต้นศตวรรษที่ 21 ประมาณร้อยละ 80 ของแหล่งพลังงานของโลก มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน ปิโตรเลียม และก๊าซธรรมชาติ แต่อย่างไรก็ตามด้วยความที่เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นทรัพยากรที่มีจำกัด จากการปริมาณการ การสำรองน้ำมัน พบว่า ปริมาณน้ำมันที่มีอยู่ จะสามารถสนองความต้องการทั่วโลกอย่างน้อยก็จนถึงกลางศตวรรษที่ 21
ซึ่งการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล มีผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมหลายประการ โรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลปล่อยมลพิษทางอากาศ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ อนุภาค ไนโตรเจนออกไซด์ และสารเคมีที่เป็นพิษ อย่าง โลหะหนัก ปรอท โครเมียม และสารหนู มากมาย และนี่จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ระดับนานาชาติตื่นตัวและผลักดันการใช้ พลังงานหมุนเวียน
พลังงานหมุนเวียน เพื่อโลกที่สะอาด เพื่อชีวิตที่ดีขึ้น
การสัมผัสกับมลพิษเหล่านี้อาจทำให้เกิดโรคหัวใจ โรคหอบหืด และปัญหาสุขภาพของมนุษย์อื่น ๆ ตามมามากมาย นอกจากนี้ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลยังทำให้เกิดฝนกรด ซึ่งนำไปสู่การเกิดกรดในทะเลสาบหลายแห่ง และเป็นผลให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ใบไม้เสียหายในป่าหลายแห่ง และก่อให้เกิดหมอกควันในหรือใกล้เขตเมืองหลายแห่ง นอกจากนี้ การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลยังปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกหลักที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
ในทางตรงกันข้าม แหล่ง พลังงานหมุนเวียน คิดเป็นสัดส่วนเกือบ 20 เปอร์เซ็นต์ ของการใช้พลังงานทั่วโลกในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการใช้ชีวมวลแบบดั้งเดิม เช่น ไม้เพื่อให้ความร้อนและการปรุงอาหาร ภายในปี 2015 ประมาณร้อยละ 16 ของไฟฟ้าทั้งหมดในโลกมาจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ ในขณะที่พลังงานหมุนเวียนประเภทอื่น ๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ลม และความร้อนใต้พิภพ คิดเป็นร้อยละ 6 ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด นักวิเคราะห์พลังงานบางคนพิจารณาว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานทดแทนรูปแบบหนึ่งเนื่องจากมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำ พลังงานนิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าได้ร้อยละ 10.6 ของโลกในปี 2015
การเติบโตของพลังงานลม และแผงเซลล์แสงอาทิตย์
การเติบโตของพลังงานลม คิดเป็นเกินกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ และแผงเซลล์แสงอาทิตย์เติบโตขึ้นที่ 30 เปอร์เซ็นต์ต่อปีในช่วงทศวรรษ 1990 และเทคโนโลยีพลังงานทดแทนยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่องตลอดต้นศตวรรษที่ 21 ระหว่างปี 2001 ถึง 2017 กำลังการผลิตไฟฟ้าที่ติดตั้งทั่วโลกเพิ่มขึ้น 22 เท่า เพิ่มขึ้นจาก 23,900 เป็น 539,581 เมกะวัตต์ กำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ก็ขยายตัวเพิ่มขึ้น 50 เปอร์เซ็นต์ในปี 2016 เพียงปีเดียว
สหภาพยุโรป (EU) ซึ่งผลิตพลังงานประมาณร้อยละ 6.38 จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในปี 2005 ได้นำเป้าหมายในปี 2007 ที่จะเพิ่มตัวเลขดังกล่าวเป็น 20 เปอร์เซ็นต์ภายในปี 2020 ภายในปี 2016 ประมาณ 17 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานของสหภาพยุโรปมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เป้าหมายยังรวมถึงแผนการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลง 20 เปอร์เซ็นต์ และเพื่อให้แน่ใจว่า 10 เปอร์เซ็นต์ของการใช้เชื้อเพลิงทั้งหมดมาจากเชื้อเพลิงชีวภาพ