Tidak seorangpun dapat memprediksi dengan pasti apa bauran energi akan terlihat seperti di tahun 2030, apalagi 2050. Generasi bahan bakar fosil pasti akan masih menjadi bagian penting dari persamaan. Namun, jelas bahwa setiap infrastruktur energi masa depan karbon rendah akan harus mencakup proporsi yang signifikan dari energi yang dihasilkan dari sumber terbarukan - skenario yang paling menunjukkan proporsi energi primer harus mencapai 40-50% pada tahun 2050. Beberapa pesaing teknologi terkemuka muncul dan, dalam beberapa kasus telah mulai membangun pengalaman yang signifikan.

Pada bagian ini, menyoroti delapan teknologi energi yang dapat diperbaharui yang terlihat sangat menjanjikan dalam hal dua faktor: kondisi pengurangan yang potensial dan arus daya saing. Pada bagian berikutnya kita akan melihat beberapa teknologi lainnya - terutama di sekitar jaringan digital / cerdas, efisiensi energi, penyimpanan daya dan menangkap karbon dan penyerapan - yang akan diperlukan jika energi karbon rendah untuk memenuhi potensi penuhnya di dalam energi campuran di masa depan.

Yang paling matang dari sektor energi yang dapat diperbaharui, industri angin darat melihat 21GW dibangun pada tahun 2007, membawa kapasitas terpasang ke lebih dari 100GW. Di Jerman, Spanyol dan Denmark tenaga angin kini memasok 3%, 11% dan 19% masing-masing produksi listrik total selama tahun, dan di Denmark hingga 43% dari kebutuhan listrik negara pada saat-saat pasokan angin puncak. Listrik dari angin darat dapat dihasilkan pada harga 9-13 c / kWh, sehingga hanya 32% lebih mahal daripada CCGT gas alam, bahkan dalam adanya harga karbon.

Ketika situs-situs terbaik untuk angin darat telah tersentak, tempat berikutnya untuk mencari sejumlah besar energi yang dapat diperbaharui lepas pantai. Angin lepas pantai menawarkan potensi yang sangat besar, dengan angin lebih kuat, lebih dapat diprediksi dan ruang hampir tak terbatas untuk turbin. Perencanaan izin dapat lebih mudah untuk mendapatkan dari darat, peternakan dapat dibangun pada skala yang tidak mungkin di darat, dan ketersediaan ruang yang hampir tak terbatas jika perairan dalam yang dikuasai. Saat ini, biaya listrik dari angin lepas pantai tinggi - sekitar 16-21 c / kWh - tetapi ini akan turun cepat karena pengalaman proyek lebih banyak diperoleh.

Photovoltaic (PV) teknologi telah membuat langkah yang sangat cepat dalam empat tahun terakhir, dalam hal mengurangi biaya silikon kristal (komponen utama) dan komersialisasi teknologi film tipis, dengan volume investasi tumbuh menjadi US $ 50 miliar dalam 2007-2008. Meskipun telah ada hambatan dalam produksi solargrade silikon, kapasitas baru akan datang on line dan biaya ditetapkan untuk turun cepat dari US $ 4 / W untuk US $ 2,60 / W pada akhir tahun 2009, membuat disubsidi biaya surya PV generasi sebanding dengan siang hari harga listrik eceran di bagian puncak banyak negara di dunia

Teknologi pilihan untuk tenaga surya besar di gurun di dunia tampaknya akan Solar Thermal Electricity (STEG): berkonsentrasi pada panasnya matahari untuk menghasilkan uap, yang dapat digunakan untuk turbin konvensional dan sangat efisien. Ada proyek relatif sedikit dan berjalan, tapi dengan biaya yang sudah di kisaran 24-30 c / kWh, teknologi ini akan membentuk sampai menjadi solusi di bagian tercerah dunia.