رشد جوامع صنعتی و نیاز روز افزون به انرژی از یک سو و محدودیت و پراکندگی نایکسان منابع فسیلی (نفت، گاز، زغال سنگ) انرژی در جهان از سوی دیگر، همگام با نگرانی‌های زیست محیطی ناشی از مصرف بیش از حد انرژی‌های فسیلی از قبیل آثار گازهای گلخانه‌ای حاصل از احتراق سوخت، سبب شده است تا بشر به فکر انرژی‌های جایگزین باشد که مهمترین ویژگی این جایگزینی، پاکی، در دسترس بودن و تجدیدپذیر بودن است.

انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر و از مهمترین آنها می باشد. میزان تابش انری خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در کمربند خورشیدی زمین بیشترین مقدار را داراست. کشور ایران نیز در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و میتواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید.

ایران کشوری است که به گفته متخصصان این فن با وجود ۳۰۰ روز آفتابی در بیش از دو سوم آن و متوسط تابش ۵,۵ – ۴,۵ کیلووات ساعت بر متر مربع در روز یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی معرفی شده است. برخی از کارشناسان انرژی خورشیدی گام را فراتر نهاده و در حالتی آرمانی ادعا می‌کنند که ایران در صورت تجهیز مساحت بیابانی خود به سامانه‌های دریافت انرژی تابشی می‌تواند انرژی مورد نیاز بخش‌های گسترده‌ای از منطقه را نیز تأمین و در زمینه‌ صدور انرژی برق فعال شود.

با مطالعات انجام شده توسط DLR آلمان، در مساحتی بیش از ۲۰۰۰ کیلومترمربع، امکان نصب بیش از MW ۶۰۰۰۰ نیروگاه حرارتی خورشیدی وجود دارد.

اگر مساحتی معادل ۱۰۰×۱۰۰ کیلومترمربع زمین را به ساخت نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک اختصاص دهیم، برق تولیدی آن معادل کل تولید برق کشور در سال ۱۳۸۹ خواهد بود.

با توجه به اثرات جانبی منفی و برگشت‌ناپذیر تولید انرژی‌های فسیلی و ضروری است به ارتقا و توسعه انرژ‌ی‌های تجدیدپذیر در آینده توجه شود. فناوری تولید این‌گونه انرژی‌ها به مراتب بالاتر از هزینه تولید انرژی‌های معمولی است، اثرات جانبی مانند اثرات زیست محیطی و اجتماعی این‌گونه هزینه‌ها را پوشش می‌دهد. همچنین باید توجه داشت که اقتصاد مقیاس می‌تواند نقش کلیدی در کاهش هزینه تولید هر واحد انرژی بازی کند.

در طول دو دهه گذشته، با امکان سنجی‌های اقتصادی محققان در بخش‌های مختلف خانگی، تجاری و صنعتی، کشورهای صنعتی از جمله ژاپن و آلمان به دنبال منابع جایگزین انرژی مانند انرژی‌های خورشیدی برای تولید برق هستند که روی آوردن به این نوع انرژی به دلیل در دسترس بودن و منبع انرژی طبیعی است. در اوایل دهه ۱۹۹۰ ژاپن استفاده از انرژی فتوولتاییک برای تولید برق را آغاز کرد و بعد از آن آلمان پیشرو این موضوع بود. اخیرا چین نیز به دنبال توسعه ظرفیت انرژی خورشیدی و به دنبال آن کاهش هزینه‌های تولید برق است. افزون بر کاهش هزینه‌های تولید برق، افزایش و پیشرفت بهره‌وری نیز، از دیگر وجوه مهم این بحث است. یکی از انواع و اقسام انرژی‌های خورشیدی، انرژی‌های فتوولتاییک هستند. فتوولتاییک‌‌ها یا همان سلول‌های خورشیدی وسایل الکترونیکی هستند که نورخورشید را مستقیم به برق تبدیل می‌کنند. اثر فتوولتاییک وقتی وجود دارد که دو ماده نیمه‌هادی مختلف (سیلیکون و ژرمانیوم) در مجاورت یکدیگر باشند و یک جریان الکتریکی در معرض نور خورشید تولید کنند. امروزه PV یکی از فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر است که سریعاً در حال رشد است و انتظار می‌رود که نقش اصلی را در آینده تولید برق (ازمنابع متعدد) در جهان، بازی کند. سیستم‌هایPV خورشیدی یکی از بهترین فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر است؛ به طوری که اندازه‌های واحدهایشان به گونه‌ای است که جاذبه خاصی برای مشاغل کوچک و کسانی که دارد می‌خواهند به خود تولیدی و ثبات در قیمت‌های برق برسند.

برخلاف نیروگاه‌های متداول زغال سنگ، نفت، گاز و هسته‌ای، PV خورشیدی هیچ هزینه سوختی ندارد و هزینه عملیاتی و نگهداری آنها نسبتاً کم است. بنابراین PV می‌تواند مانع افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی باشد.

برق PV هرچند متغیر است ولی تطابق خوبی با پیک درخواست برق در فصل تابستان که سیستم‌های سرمایشی کار می‌کنند، دارد و در کشورهای گرم برای کل سال این تطابق وجود دارد.

اکنون PV دارای یک فناوری کامل و به اثبات رسیده و به سرعت درحال پیشرفت و دسترسی به بازارهای جهانی است. با کاهش مداوم هزینه‌ها، تعداد این بازارها افزایش و هزینه‌ها نیز کاهش خواهد یافت. PV یک منبع انرژی تجدیدپذیر با قابلیت امنیت بالا است و همچنین با نوسانات قیمت سوخت نیز روبه‌رو نیست.

انرژی باد نظیر سایر منابع انرژی تجدید پذیر از نظر جغرافیایی گسترده و در عین حال به صورت پراکنده و غیر متمرکز و تقریبا همیشه در دسترس می باشد. انرژی باد طبیعتی نوسانی و متناوب داشته و وزش دائمی ندارد. هزاران سال است که انسان با استفاده از آسیابهای بادی ، تنها جزء بسیار کوچکی از آن را استفاده می کند.

این انرژی تا پیش از انقلاب صنعتی به عنوان یک منبع انرژی ، به طور گسترده ای مورد بهره برداری قرار می گرفت، ولی در دوران انقلاب صنعتی ، استفاده از سوختهای فسیلی به دلیل ارزانی و قابلیت اطمینان بالا، جایگزین انرژی باد شد. در این دوره ، توربینهای بادی قدیمی دیگر از نظر اقتصادی قابل رقابت با بازار انرژیهای نفت و گاز نبودند. تا اینکه در سالهای ۱۹۷۳ و ۱۹۷۸ دو شوک بزرگ نفتی ، ضربه بزرگی به اقتصاد انرژی های حاصل از نفت و گاز وارد آورد. به این ترتیب هزینه انرژی تولید شده بوسیله توربینهای بادی ، در مقایسه با نرخ جهانی قیمت انرژی بهبود یافت . پس از آن مراکز و موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاهی متعددی در سراسر دنیا به بررسی تکنولوژیهای مختلف جهت استفاده از انرژی باد به عنوان یک منبع بزرگ انرژی پرداختند. به علاوه این بحران باعث ایجاد تمایلات جدیدی در زمینه کاربرد تکنولوژی انرژی باد جهت تولید برق متصل به شبکه ، پمپاژ آب و تامین انرژی الکتریکی نواحی دور افتاده شد. همچنین در سالهای اخیر ، مشکلات زیست محیطی و مسایل مربوط به تغییر آب و هوای کره زمین به علت استفاده از منابع انرژی فسیلی بر شدت این تمایلات افزوده است. از سال ۱۹۷۵ پیشرفتهای شگرفی در زمینه توربینهای بادی درجهت تولید برق به عمل آمده است. در سال ۱۹۸۰ اولین توربین برق بادی متصل به شبکه سراسری نصب گردید. بعد از مدت کوتاهی اولین مزرعه برق بادی چند مگاواتی در آمریکا نصب و به بهره برداری رسید.

در پایان سال ۱۹۹۰ ظرفیت توربینهای برق بادی متصل به شبکه در جهان به MW 200 رسید که توانایی تولید سالانه Gwh 3200 برق را داشته که تقریبا تمام این تولید مربوط به ایالت کالیفرنیا آمریکا و کشور دانمارک بود. امروزه کشورهای دیگر نظیر هلند، آلمان ، بریتانیا، ایتالیا و هندوستان برنامه های ملی و ویژه ای را در جهت توسعه و عرضه تجاری انرژی باد آغاز کرده اند. در طی دهه گذشته ، هزینه تولید انرژی به کمک توربینهای بادی به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است.

در حال حاضر توربینهای بادی از کارآیی و قابلیت اطمینان بیشتری در مقایسه با ۱۵ سال پیش برخوردارند. با این همه استفاده وسیع از سیستم های مبدل انرژی باد ( WECS ) هنوز آغاز نگردیده است. در مباحث مربوط به انرژی باد ، بیشتر تاکیدات اتصال به شبکه است زیرا این نوع از کاربرد انرژی باد می تواند سهم مهمی در تامین برق مصرفی جهان داشته باشد. بر اساس برنامه سیاستهای جاری (CP ) ، تخمین زده می شود که سهم انرژی باد درتامین انرژی جهان در سال ۲۰۲۰ تقریبا برابر با Twh 375 در سال خواهد بود. این میزان انرژی با استفاده از توربینهای بادی ، به ظرفیت مجموع GW 180 تولید خواهد گردید.

اما در قالب برنامه ضرورتهای زیست محیطی (ED ) سهم این انرژی در سال ۲۰۲۰ بالغ بر Twh 970 در سال خواهد بود، که با استفاده از توربینهای بادی به ظرفیت مجموع GW 470 تولید خواهد شد. به طور کلی با استفاده از انرژی باد ، به عنوان یک منبع انرژی در دراز مدت می توان دو برابر مصرف انرژی الکتریکی فعلی جهان را تامین کرد.

 جمهوری اسلامی ایران در بخش غربی فلات و در جنوب غرب آسیا واقع شده است. ایران با مساحت ۱۶۴۸۱۹۵ کیلومتر مربع بین طول جغرافیایی شرقی ۴۴ تا ۹۹/۶۳ درجه و عرض شمالی ۲۵ تا ۹۹/۳۹ درجه قرار گرفته و بیش از نیمی از مساحت آن را نواحی کوهستانی پوشانده است.

 در انجام پروژه پتانسیل سنجی بادی در ایران شرکت لامایر آلمان نیز به عنوان مشاور همکاری داشته است و و بر اساس مطالعات شرکت مذکور پتانسیل بادی قابل استحصال در کشور در حدود ۱۰۰ هزار مگاوات برآورد گردیده است.