Odnawialne źródła energii to zasoby naturalne które pomimo stałego zużywania powstają na nowo, ponieważ procesy ich wytwarzania trwają krótko i nadal istnieją warunki, by zachodziły one w przyrodzie. Do zasobów odnawialnych należą wszystkie żywe składniki przyrody. Człowiek nauczył sie wykorzystywać te żródła by przekształcać je w energię.
Energetyka słoneczna:
Jest jednym z najbardziej obiecujących, odnawialnych źródeł energii, przynoszących wymierne korzyści ekologiczne i ekonomiczne. Dotyczy to wytwarzania energii elektrycznej oraz cieplnej (ciepła woda użytkowa, gorące powietrze) w budownictwie, rolnictwie, ochronie środowiska, małej energetyce. Do produkcji energii elektrycznej ze słońca służą panele fotowoltaiczne. Do ogrzewania budynków i produkcji ciepłej wody użytkowej, przy wykorzystaniu energii słonecznej zakumulowanej w gruncie, wodach gruntowych, powierzchniowych i w otaczającym powietrzu, służą pompy ciepła, które przynoszą największe oszczędności energii nawet do 85%. Do bezpośredniego wykorzystania energii słonecznej i wytwarzania ciepła głównie na potrzeby produkcji ciepłej wody użytkowej, służą różnego rodzaju wymienniki ciepła zwane powszechnie kolektorami słonecznymi. Instalacje kolektorów słonecznych pozwalają zaoszczędzić minimum 50% rocznego zapotrzebowania na energię cieplną dla otrzymywania ciepłej wody w budownictwie mieszkaniowym. Rocznie, suma energii słonecznej padającej na powierzchnię 1m2 w Polsce wynosi 950-1250 kWh, w zależności od położenia (wybrzeże, góry).
Energetyka wodna:
Energetyka wodna (hydroenergetyka) zajmuje się pozyskiwaniem energii wód i jej przetwarzaniem na energię mechaniczną i elektryczną przy użyciu silników wodnych (turbin wodnych) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych (np. w młynach) oraz elektrowniach wodnych, a także innych urządzeń (w elektrowniach maretermicznych i maremotorycznych). Energetyka wodna opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu energii wód śródlądowych (rzadziej mórz w elektrowniach pływowych) o dużym natężeniu przepływu i dużym spadzie mierzonym różnicą poziomów wody górnej i dolnej z uwzględnieniem strat przepływu.
Energia fal:
Moc fal ocenia się na 3 TW, jednak wykorzystanie tej energii sprawia pewne trudności pomimo, iż opracowano wiele teoretycznych metod konwersji energii falowania na energię elektryczną. Największym problemem jest zmienność wysokości fal i wytrzymałość elektrowni. Najważniejsze sposoby konwersji energii fal na elektryczną to: elektrownie pneumatyczne - fale wymuszają w nich ruch powietrza, które napędza turbinę elektrownie mechaniczne - wykorzystują siłę wyporu do poruszania się prostopadle do dna, co powoduje obracanie się wirnika połączonego z prądnicą elektrownie indukcyjne - wykorzystują ruch pływaków do wytwarzania energii elektrycznej poprzez zastosowanie poruszających się wraz z pływakami cewek w polu magnetycznym elektrownie hydrauliczne - w których przez ścianki nieruchomego zbiornika przelewają się jedynie szczyty fal, a woda wypływająca ze zbiornika napędza turbinę.
Energia wiatru:
Energetyka wiatrowa (aeroenergetyka) zajmuje się przetwarzaniem energii wiatru (za pomocą silników wiatrowych) w elektrowniach i siłowniach wiatrowych. Moc elektrowni wiatrowych jest zależna od prędkości wiatru. W wielu rejonach (w tym na większej części obszaru Polski) warunki klimatyczne nie sprzyjają wykorzystaniu energii wiatru. Energia wiatru jest dziś powszechnie wykorzystywana - w gospodarstwach domowych, jak i na szerszą skalę w elektrowniach wiatrowych.
Energia ziemi:
Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w kontakcie z młodymi intruzjami lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna.
Pompa ciepła to urządzenie grzewcze wykorzystywane do ogrzewania budynków i produkcji ciepłej wody użytkowej. Podstawowa zasada działania pompy ciepła polega na tym, aby pobrać energię cieplną o niskim poziomie temperatury i poprzez doprowadzenie energii mechanicznej (sprężarka) doprowadzić ją do poziomu wysokiej temperatury użytkowej. W ten sposób możliwe jest wykorzystanie energii cieplnej z otoczenia (powietrze, grunt, woda), przy niewielkim 20-30% udziale energii elektrycznej potrzebnej głównie do napędu sprężarki.
