Bevor Kohle Mitte des 19. Jahrhunderts zum Energielieferanten Nummer eins wurde, war fast die gesamte Energie erneuerbar. Die älteste bekannte Nutzung erneuerbarer Energien in Form von traditioneller Biomasse zur Verbrennung von Brennstoffen liegt zweifelsohne fast mehr als eine Million Jahre zurück. Die Nutzung von Biomasse als Feuer wurde erst viele hunderttausende Jahre später zur Gewohnheit. Die wahrscheinlich zweitälteste Nutzung erneuerbarer Energien nutzte den Wind, um Schiffe über Wasser zu fahren. Diese Praxis lässt sich auf Schiffe im Persischen Golf und auf dem Nil zurückverfolgen. Geothermische Energie aus heißen Quellen wird seit der Altsteinzeit zum Baden und seit der Antike zur Raumheizung genutzt. In der Zeit der aufgezeichneten Geschichte waren die Hauptquellen für traditionelle erneuerbare Energien menschliche Arbeitskraft, Tierkraft, Wasserkraft, Windkraft, Windmühlen zum Zerkleinern von Getreide und Brennholz, eine traditionelle Biomasse.

Windenergie – Turbinen für viel Strom

Luftstrom kann zum Betreiben von Windkraftanlagen verwendet werden. Moderne Windenergieanlagen, die eine flächendeckende Versorgung garantieren, haben eine Nennleistung von rund 600 kW bis 9 MW. Mit zunehmender Windgeschwindigkeit steigt die Leistung bis zur maximalen Leistung der jeweiligen Turbine. Gebiete, in denen der Wind stärker und konstanter ist, wie Offshore-Gebiete und Gebiete in großer Höhe, sind bevorzugte Standorte für Windparks. Typischerweise variieren die Volllaststunden von Windenergieanlagen zwischen 16 und 57 Prozent pro Jahr, können jedoch an besonders günstigen Offshore-Standorten höher sein. [48] Der durch Windkraft erzeugte Strom deckte vor kurzem fast 4% des weltweiten Strombedarfs, und es wurden fast 63 GW neue Windenergiekapazität installiert. Windenergie war die führende Quelle für neue Kapazitäten in Europa, den USA und Kanada und die zweitgrößte in China. In Dänemark deckte die Windenergie mehr als 40% ihres Strombedarfs, während Irland, Portugal und Spanien jeweils fast 20% deckten. Weltweit wird davon ausgegangen, dass das langfristige technische Potenzial der Windenergie die fünffache Gesamtenergieerzeugung oder den vierzigfachen Strombedarf ausmacht, vorausgesetzt, alle praktischen Hindernisse wurden überwunden. Dies würde die Installation von Windenergieanlagen über große Gebiete erfordern, insbesondere in Gebieten mit höheren Windressourcen, wie z. B. Offshore. Da Offshore-Windgeschwindigkeiten im Durchschnitt ~ 90% höher sind als die von Land, können Offshore-Ressourcen wesentlich mehr Energie liefern als Turbinen an Land.

Die Kraft des Wassers nutzen

Da Wasser etwa 800-mal dichter als Luft ist, können selbst langsam fließende Wasserströme oder mäßige Seegangschwellen beträchtliche Energiemengen liefern. Es gibt viele Formen von Wasserenergie: In der Vergangenheit stammte die Wasserkraft aus dem Bau großer Staudämme und Stauseen, die in Entwicklungsländern immer noch beliebt sind. Die größten von ihnen sind der Drei-Schluchten-Damm in China und der von Brasilien und Paraguay gebaute Itaipu-Damm. Kleinwasserkraftanlagen sind Wasserkraftanlagen, die typischerweise bis zu 50 MW Leistung erzeugen. Sie werden häufig an kleinen Flüssen oder als Low-Impact-Entwicklung an größeren Flüssen eingesetzt. China ist der größte Wasserkraftproduzent der Welt und verfügt über mehr als 45.000 Kleinwasserkraftanlagen.