فناوری انرژی

• برق فوتوولتاییک از طریق سلول‌های خورشیدی، الکتریسیته را از تابش خورشید می‌گیرد، یا در محل یا در کارخانه‌های بزرگ برق فوتوولتاییک و از فناوری نیمه هادی استفاده می‌کند.
• گرمای خورشیدی با به کارگیری پانل‌های خورشیدی به دست می‌آید که گرمای نور خورشید را برای گرم کردن ساختمان‌ها و آب جمع می‌کند.
• برق گرمایی خورشیدی الکتریسیته را با تبدیل گرمای خورشیدی تولید می‌کند.

توربین‌های بادی انرژی را از جریان‌های‌های جوی می‌گیرند و طراحی آن‌ها با استفاده از آیرودینامیک و دانش مربوط به مهندسی مکانیک و مهندسی الکترونیک صورت می‌گیرد.

انرژی زمین گرمایی در جایی که امکان آن باشد، برای گرم کردن و تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انرژی آبی، انرژی مکانیکی را از رودخانه‌ها، امواج اقیانوس و جزر و مدها می‌گیرد. مهندسی عمران برای بررسی و ساخت سدها، تونل‌ها، آبراهه‌ها و مدیریت منابع ساحلی به کمک هیدرولوژی و زمین‌شناسی، به کار می‌رود. یک توربین آبی با سرعت کم که با جریان آب می‌چرخد می‌تواند برق یک ژنراتور الکتریکی را برای تولید برق تأمین کند.

بیوانرژی به بحث از گردآوری، فرآوری و استفاده از زیست توده‌هایی می‌پردازد که در تولید بیولوژیکی، کشاورزی و جنگلداری پرورش می یاد و نیروگاه‌ها می‌توانند از آن‌ها سوخت خود را تأمین کنند. اتانول، متانول (هردو بحث بر انگیز) یا هیدروژن برای سلول‌های سوختی را می‌توان به کمک این فناوری‌ها به دست آورد و برای تولید الکتریسیته به کار برد.

پمپ‌های حرارتی و ذخیره‌سازی انرژی گرمایی دسته‌ای از فناوری‌ها هستند که می‌توانند بهره‌وری از منابع انرژی تجدید پذیر را ممکن سازند که در غیر اینصورت به دلیل دمای بسیار کم برای استفاده یا تاخیر زمانی، هنگامی که انرژی در دسترس است و زمانی که انرژی مورد نیاز می‌باشد، غیرقابل دسترس می‌بودند. مادامی که افزایش دمای انرژی حرارتی تجدید پذیر موجود انجام می‌گیرد، پمپ‌های حرارتی این ویژگی دیگر را نیز دارند که از انرژی الکتریکی (یا در پاره‌ای از موارد انرژی مکانیکی یا گرمایی) با به کارگیری آن برای دستیابی به انرژی اضافه از منبعی که کیفیت پایینی دارد (مانند آب دریا، آب دریاچه، زمین، هوا یا گرمای زباله طی یک فرایند) به بهترین وجهی استفاده کنند. فناوری‌های ذخیره‌سازی حرارتی این امکان را فراهم می‌کنند که گرما یا سرما برای مدت زمان چند ساعت یا یک شب تا مدت زمانی برابر چند فصل ذخیره شود و می‌تواند شامل ذخیره‌سازی انرژی محسوس (یعنی، با تغییر دمای یک واسطه) یا انرژی نهفته (یعنی، از طریق تغییرات فاز یک واسطه مانند آب و یخ آب یا یخ) باشد. ذخیره‌سازی‌های گرمایی کوتاه مدت را می‌توان برای کاستن از میزان حرارت مرکزی در زمان اوج مصرف یا سیستم‌های توزیع برق استفاده کرد. منابع انرژی جایگزین که می‌توان آن‌ها را فعال کرد شامل انرژی طبیعی (مثلاً جمع‌آوری با جمع‌کننده‌های گرمایی خورشیدی، یا برج‌های خنک کنندهٔ خشک که برای جمع‌آوری سرمای زمستان استفاده می‌شود)، انرژی حاصل از زباله (مثلاً از تجهیزات HVAC، فرایندهای صنعنی یا نیروگاه‌ها) یا انرژی مازاد (مثلاً به‌طور فصلی از پروژه‌های انرژی آبی یا به‌طور متناوب از مزارع بادی) می‌باشد. Drake Landing Solar Community (آلبرتا، کانادا) شهری ایستاده با انرژی خورشیدی در این مورد نمونه‌ای روشنگر است. ذخیر سازی انرژی حرارتی بورهول به این شهر امکان می‌دهد که ۹۷٪ گرمای سالانهٔ خود را از گردآورنده‌های خورشیدی تعبیه شده بر سقف‌های گاراژ تهیه کند که بخش اعظم این گرما در تابستان گردآوری می‌شود. انواع انبارهای انرژی محسوس شامل مخازن عایق، کلاسترهای بورهول بسترهای شنی گرفته تا سنگ بستر، سفره‌های آب عمیق یا چاله‌های کم عمق که بالای آن‌ها عایق است، می‌باشد. برخی از انواع انبارها قابلیت ذخیره‌سازی گرما یا سرما را در فصل‌های مخالف دارند (به خصوص اگر خیلی بزرگ باشند) و پاره‌ای از استفاده‌هایی که از انبارها می‌شود نیازمند گنجاندن یک پمپ حرارتی است. گرمای نهفته نوعاً در مخازن یخ یا آنچه که مواد تغییر فاز دهنده نامیده می‌شود (PCMs)، ذخیره می‌شود.