火力發電的關鍵是提高熱效率。90年代，世界最好的火電廠能把40%左右的熱能轉換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達到60%～70%。此外，火力發電大量燃煤、燃油，造成環境污染，也成為日益引人關注的問題。

　　核能：核能發電的核心裝置是核反應堆。核反應堆按引起裂變的中子能量分為熱中子反應堆和快中子反應堆。

　　快中子是指裂變反應釋放的中子。熱中子則是快中子慢化后的中子。目前，大量運行的是熱中子反應堆，其中需要慢化劑，通過它的原子核與快中子彈性碰撞將快中子慢化成熱中子.熱中子堆使用的材料主要是天然鈾(鈾-235含量3%)和稍加濃縮鈾(鈾-236含量3%左右)。根據慢化劑、冷堆劑和燃料不同，熱中子反應堆分為輕水堆(包括壓水堆和沸水堆)、重水堆、石墨氣冷堆和石墨水冷堆。

　　目前已運行的核電站以輕水堆居多，中國已選定壓水堆作為第一代核電站。
　　核反應堆的起動、停堆和功率控制依靠控制棒，它由強吸收中子能力的材料(如硼、鎘)做成。為保證核反應堆安全，停堆用的安全棒也是由強吸收中子材料做成。

　　風能：把風能轉變為電能是風能利用中最基本的一種方式。風力發電機一般有風輪、發電機（包括裝置）、調向器（尾翼）、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變為風輪軸的機械能。發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。

　　風輪是集風裝置，它的作用是把流動空氣具有的動能轉變為風輪旋轉的機械能。一般風力發電機的風輪由2個或3個葉片構成。在風力發電機中，已采用的發電機有3種，即直流發電機、同步交流發電機和異步交流發電機。

　　風力發電機中調向器的功能是使風力發電機的風輪隨時都迎著風向，從而能最大限度地獲取風能。一般風力發電機幾乎全部是利用尾翼來控制風輪的迎風方向的。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。

　　限速安全機構是用來保證風力發電機運行安全的。限速安全機構的設置可以使風力發電機風輪的轉速在一定的風速范圍內保持基本不變。

　　除此之外，能源發電還有地熱能、海洋能、潮汐能等等能源發電產業模式。

　　然而，進入21世紀以來，太陽能逐漸走進人們的視野，并在短短10余年間得到了廣泛的推廣。

　　太陽能源是來自地球外部天體的能源（主要是太陽能），人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它們實質上是由古代生物固定下來的太陽能。此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。太陽能是一種干凈的可再生新能源，又名清潔能源，在人們生活、工作中有廣泛的作用，其中之一就是將太陽能轉換為電能，太陽能電池就是利用太陽能工作的。而太陽能熱電站的工作原理則是利用匯聚的太陽光，把水燒至沸騰變為水蒸氣，然后用來發電。

　　相較于太陽能，火電需要燃燒煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蘊藏量有限、越燒越少，正面臨著枯竭的危險。據估計，全世界石油資源再有30年便將枯竭。另一方面燃燒燃料將排出二氧化碳和硫的氧化物，因此會導致溫室效應和酸雨，惡化地球環境。

　　而水電要淹沒大量土地，有可能導致生態環境破壞，而且大型水庫一旦塌崩，后果將不堪設想。另外，一個國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節的影響。因此，水電也因為自身存在的隱患及缺點，逐漸淡出了人們的視線。

　　核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發生核泄漏，后果同樣是可怕的。前蘇聯切爾諾貝利核電站事故，已使900萬人受到了不同程度的損害，而且這一影響并未終止。日本3月11日發生9.0級地震，地震導致嚴重受損并發生爆炸，引發嚴重核泄漏事故。對世界各國造成恐慌。

　　如今，太陽能發電被譽為是理想的能源。

　　太陽照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費�？梢哉f，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發電絕對干凈，不產生公害。
　　從太陽能獲得電力，需通過太陽電池進行光電變換來實現。它同以往其他電源發電原理完全不同：①無枯竭危險；②絕對干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制；④可在用電處就近發電；⑤能源質量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦獲取能源花費的時間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優點，因此受到世界各國的重視。

　　太陽能光伏發電系統是利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統，有獨立運行和并網運行兩種方式。獨立運行的光伏發電系統需要有蓄電池作為儲能裝置，主要用于無電網的邊遠地區和人口分散地區，整個系統造價很高；在有公共電網的地區，光伏發電系統與電網連接并網運行，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價，而且具有更高的發電效率和更好的環保性能。

　　中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤。太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。中國光伏發電產業于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩步發展時期。太陽電池及組件產量逐年穩步增加。經過30多年的努力，已迎來了快速發展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，中國光伏發電產業迅猛發展。

　　2007年，中國光伏電池產量首次超過德國和日本，居世界第一位。2008年的產量繼續提高，達到了200萬千瓦。近5年來，中國光伏電池產量年增長速度為1-3倍，光伏電池產量占全球產量的比例也由2002年1.07％增長到2008年的近15％。商業化晶體硅太陽能電池的效率也從3年前的13％-14％提高到16％-17％。

　　中國光伏發電產業近年發展迅速，成為政府重視、股市活躍、風投青睞、各行各業蜂擁相聚的世界太陽谷。由于設備、原料和市場三頭在外，它對美國、歐洲和日本等國際市場存在很大依存度。隨著這場金融危機特別是國際油價的大幅下挫，對中國光伏發電業的投資資金、出口訂單等方面產生重大影響，但金融危機對光伏產業的巨大影響一定會在未來的某個時間得到消化。長遠來看，世界光伏市場的政策推動力依然存在，光伏產業的市場成長依然強勁。