本章依次從太陽能、風能、生物質能、氫能、清潔燃料、餘熱餘壓、潮汐能、核能以及節能等方麵向讀者詳細的解讀了當今世界的主要能源及其發展趨勢，並且在解讀能源的同時還向同學們講解到有關環保的一些問題，比如說全球升溫等問題，讓讀者在了解能源的同時，也學會珍惜身邊的能源。
取之不盡的能源——太陽能
太陽能
所謂太陽能是指太陽內部或者表麵的黑子在連續不斷的核聚變反應過程中產生的能量。廣義的太陽能包括的範圍非常大；狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學能的直接轉換。太陽能比我們所知道的還要厲害的多。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽。即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來儲存下來的太陽能。
隨著經濟的發展、社會的進步，人類對能源提出的要求越來越高，尋找新能源成為當前人類麵臨的迫切課題。而太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何汙染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少汙染的時代。
我們平時所說的太陽能，一般是指太陽光的輻射能量，在現代一般用作發電。自地球上形成生物後生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬幹物件，並作為保存食物的方法，如製鹽和曬鹹魚等。在化石燃料減少的情況下，才有意把太陽能進一步發展。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和主動式利用（光電轉換）兩種方式。太陽能發電是一種新興的可再生能源。
太陽能有很多別的能源所不具備的特點，比如說其具有普遍性。太陽光普照大地，沒有地域的限製。無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，且不用開采和運輸。據估算，我國陸地表麵每年接受的太陽輻射能約為50×1018千焦，全國各地太陽年輻射總量達335~837千焦/平方厘米，中值為586千焦/平方厘米。全國總麵積三分之二以上的地區，年日照時數大於2000小時，特別是西北一些地區超過3000小時。我國大陸太陽能資源分布的主要特點有：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯22~35度這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽年輻射總量，西部地區高於東部地區，而且除西藏和新疆外，基本上是南部低於北部：由於南方多數地區雲霧雨多，在北緯30~40度地區，太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規律相反，太陽能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加而增長。
而且太陽能不會造成危害，開發利用太陽能不會造成汙染環境，它是最清潔的能源之一，在環境汙染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。
再一個特點就是太陽能的能源巨大，是一種取之不盡的能源。每年到達地球表麵上的太陽輻射能約相當於130萬億噸標準煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。太陽能還具有長久性。隻根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的儲量足夠維持上百億年，而地球的壽命隻約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。
但是太陽能也不是萬能的，在具備以上優點的同時，還有很多的缺點。
首先，它過於分散。到達地球表麵的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要麵積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。
其次，太陽能具有不穩定性。因為要受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限製，以及晴、陰、雲、雨等隨機因素的影響。所以，到達某一地麵的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。
第三，太陽能利用的效率較低而且成本很高：目前太陽能利用的發展水平，大多都是在理論可行，技術上也成熟。但因為太陽能利用裝置成本高、效率偏低等因素，使得太陽能的利用並沒有過於廣泛。而且在今後相當一段時期內，太陽能利用的進一步發展，都會受到經濟性的製約。
就目前情況來說，人類直接利用太陽能還處於初級階段，主要有太陽能發電、太陽能集熱、太陽能熱水係統、太陽能暖房等方式。
太陽能除了我們日常見到的熱水器之外，還用於發電。說到太陽能發電，首先就要講一下太陽能光伏。
光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，幾乎全部以半導體材料製成的薄身固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分，故可以長時間工作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計算機提供能源，較複雜的光伏係統可為房屋提供照明，並為電網供電。光伏板組件可以製成不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電力。近年，建築物表麵均會使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設於建築物的光伏係統。