我们生活中每天都离不开的汽车、轮船、火车、拖拉机以及推动各种机械工作的发动机，而这些机器一旦离开石油，就得停止工作。在此意义上，石油被人们喻为“工业的血液”。同时，石油又是人类探索未来的动力来源。航天飞机、宇宙飞船，这些都在石油问世以后才成为可能。
石油除了作能源，还是一种重要的工业原料。石油和天然气的产品乙烯，是合成橡胶、合成纤维和合成塑料等三大合成材料的基本原料。石油和天然气的其他产品如苯、甲苯和二甲苯既是三大合成材料的重要原料，也是医药、农药和炸药等的重要原料。以石油和天然气为原料的石化工业产品油漆、照相材料、化肥、肥皂、香水，纸张和容器等数千种，既广泛应用于各工业部门，又深度融入于千家万户的日常生活。尽管石化工业是第二次世界大战以后才崛起的，但现已成为世界上最大最重要的工业之一。
作为一种能源，石油具有如下的特点：
首先其燃烧的充分性及高热值。石油的燃烧值在所有的常规能源中最高。而且，石油引燃容易，燃烧彻底，燃后几乎无灰烬。这正符合内燃机燃料的要求。
其次，石油比重小，具有流动性。石油的比重相当于煤的 50%～60%，加之具有流动性，不仅便于长途运输，更主要的是可以大大简化机器内部的传递程序，便于加工过程中的管道输送，提高机械效能。
最后是石油开采比较容易，成本低廉。石油在地下是承压的液体矿产，通常钻井后即能自动喷出地表，比其他固体矿产的开采简便得多。在产油大国沙特阿拉伯，开采1桶石油所获得的利润比成本高50倍以上。在一些国家，采1000千克油的成本大约只是开采1000千克煤的1/3。
正是由于以上的特点，石油一旦进入人类的生活，很快就压倒其他所有的能源而独占鳌头。
3. 水能
由于地球上水的总量恒定，在太阳能作用下不断进行着蒸发、降水循环，因此，水能是可再生的能源，用之不尽。然而，对具体的水电站来说，泥沙淤积会使有效水库容积减少，损失一部分水能。除了发电，水流的机械能也可直接利用。
水电站还有启动快、停机快的特点，对变化的电力负荷适应性很强，可以为电力系统提供最便利、有效的调峰、调频和备用手段，保证电网运行的安全性。
2001年底，我国水力发电装机达到0.83亿千瓦，占江河可开发水电装机容量的21.93%；2001年水电发电量2661亿千瓦·时，占江河可开发水电量的13.83%。与世界上主要发达国家相比，我国水能资源开发利用程度目前还是较低的。
（1）陆地上水能资源特点
①资源丰富，但分布不均。水能资源西部多、东部少，而东部地区经济发展领先于西部，并且这种局面会持续相当长时间，东部比西部的电力需求增长更快。因此，把西部水电分别横向送往东部，成为水能开发的主要格局。另一方面，西部地区也将会结合自己的自然特点，把开发水电作为地区经济腾飞的前导，逐渐使我国经济重心西移，缩小差别。
②可建水电站中大型的比较多，位置集中。全国可开发的单站装机1万千瓦以上的水电站其装机容量和年发电量占总数的80%左右；单站200万千瓦以上的特大型水电站有几十座。这些电站多数集中分布在西南地区。此区域人烟稀少，水库淹没损失小，适合建设高坝大库；但由于地处高山峡谷，交通不便，自然条件差，工程往往十分艰巨。
③气候受季风影响，降水和径流在年内分配多不均匀。夏季到秋季4～5个月的径流占全年的60%～70%，冬季径流量很少。因而，水电站的季节性电能较多。为充分利用水能资源和满足电力系统要求，在水电规划中，都应考虑共建水库调节径流。
④人口多，耕地少，建水库往往受到淹没损失的限制。在河流的中、下游地区，这个矛盾就更为突出。随着经济发展、人口增长和人民生活水平的提高，水库淹没损失问题对水电站建设的影响将越来越大。
⑤大部分河流，特别是河流中、下游多有综合利用要求。在水能开发中，要特别注意整体规划，兼顾各方面要求，以取得最大的综合经济效益和社会效益。
（2）我国水能资源的分布及特点
我国地域辽阔、江河众多，径流丰沛、落差巨大，蕴藏着极为丰富的水能资源。世界水能资源分为理论蕴藏量、技术可开发量和已正开发量。而我国的水能资源划分为理论蕴藏量、技术可开发量、经济可开发量和已正开发量四项。水能资源理论蕴藏量是指河川或湖泊的天然水能能量（年水量与水头的乘积），以年发电量和平均功率表示。技术可开发量是指河川或湖泊在当前技术水平条件下可开发利用的资源量（年发电量和装机容量）。经济可开发量是指河川或湖泊在当前技术经济条件下，具有经济开发价值的资源量（年发电量和装机容量），即与其他能源相比具有竞争力，且没有制约性环境问题和制约性水库淹没处理问题的资源量。已正开发量是指已经建成或正在建设之中的水电站资源量（年发电量和装机容量）。
世界水能总蕴藏量为505万兆瓦，其中技术可开发利用量约为226万兆瓦。年发电量达14.4万亿千瓦·时。
我国水力资源丰富，全国农村水力资源（0.1兆瓦≤单站装机容量≤50兆瓦）可开发装机容量为128万兆瓦。其中，第四次复查（10兆瓦以上河流，0.5兆瓦≤单站装机容量≤50兆瓦）的小水电资源可开发装机容量65210兆瓦，补充复查增加62790兆瓦。我国农村小水电资源点多面广，遍及全国30个省（自治区、直辖市）1600多个县（市），主要集中在西部地区。截至2005年底，全国建成小水电站4万多座，装机容量超过4万兆瓦，年发电量1200多亿千瓦·时，分别占全国水电装机和发电量的1/3。星罗棋布的小水电站给广大农村和乡镇带来了光明。全国1/2的国土、1/3的县市、1/4的人口主要依靠小水电供电，累计解决了3亿多人口的用电问题。
根据2005年发布的台湾水能资源复查结果，其理论蕴藏量11652兆瓦，年发电量1021.7亿千瓦·时；技术可开发装机容量5048兆瓦，年发电量201.5亿千瓦·时；经济可开发装机容量3835兆瓦，年发电量138.3亿千瓦·时。到2002年底已在建水电站装机容量为2010兆瓦，年发电量为59.3亿千瓦·时。
新能源“大观园”
1、太阳能
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光-热转换、光-电转换、光-化转换三种。光-热转换。太阳能集热器以空气或液体为传热介质吸热，可以采用抽真空或其他透光隔热材料来减少集热器的热损失。太阳能建筑分为主动式和被动式两种，前者与常规能源采暖相同；后者是利用建筑本身吸收储存能量。
光-电转换。太阳能电池类型很多，如单晶硅、多晶硅、硫化镉和砷化锌电池。非晶硅薄膜很可能成为太阳能电池的主体，缺点主要是光-电转换率低，工艺还不成熟。目前，太阳能利用转化率为10%～12%。据此推算，到2020年，全世界能源消费总量大约需要25万亿升原油，如果用太阳能替换，只需要约97万千米的一块吸太阳能的“光板”就可以实现。“宇宙发电计划”在理论上是完全可行的。
光-化转换。光照半导体和电解液界面使水电离直接产生氢的电池。即光化学电池。
利用太阳能的方法主要有：太阳能电池，通过光-电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。
对太阳能的利用可以进行以下分类：
太阳能光伏。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（如硅）制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，所以可以长时间地操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可以为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可以为房屋照明，并且能为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可以连接，以产生更多的电力。近年来，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用做窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
太阳热能。现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物也可以利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如，巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
太阳光合能。植物利用太阳光进行光合作用，合成有机物。因此。可以人为地模拟植物的光合作用，大量合成人类需要的有机物，提高太阳能利用效率。
2.核能
核能是通过转化其质量，从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的能量方程E=mc2。
核能的释放形式有以下三种：
核裂变能。所谓核裂变能，是指通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。
核聚变能。由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素——氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损，释放出巨大能量压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累计小时数。风能的利用主要是风力发电和风力提水。
风力发电是现代利用风能最常见的形式，自19世纪末丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其他事情。1977年，联邦德国在著名的风谷——石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔——建造了一台世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个桨叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。经过几十年的发展，在风能资源良好的地点，风力发电已经可以与普通发电方式竞争。全球装机容量每翻一番，风力发电成本下降12%～18%。风力发电的平均成本从1980年的46美分每千瓦·时下降到目前的3～5美分每千瓦·时（风能资源良好的地点）。1994年，全世界的风力发电机装机容量已经达到300万千瓦左右，每年发电约50亿千瓦·时。2010年，岸上风力发电成本将低于天然气成本，近海风力发电成本将下降25%。随着成本的下降，在风速低的地区安装风电机组也是经济的，这极大地增加了全球风电的潜力。过去10年间，全球风电装机容量的年平均增长率为的反应，叫做核聚变反应，其释放出的能量被称为核聚变能。
核衰变。核衰变是一种自然的、慢得多的裂变形式，因为其能量释放缓慢而很难加以利用。
目前核能的利用存在许多问题，主要问题有：资源利用率低；反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未被完全解决；反应堆的安全问题尚需要不断监控及改进；核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受其控制；核电建设投资费用仍然比常规能源高，投资风险较大。
3.风能
即地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向，高压空气向低 30%。2003年全球新增风电装机容量约为8250兆瓦，总风电装机容量约为40290兆瓦。风能是在太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永远不会枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区的意义尤为重要。
4.生物质能
生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式储存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是储存的太阳能，更是唯一一种可再生的碳源，并且可以转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴涵的能量相当于全世界能源消耗总量的10～20倍，但尚未被人们合理地利用，多半直接当做薪柴使用，效率低，影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培养能源植物，发展能源农场。
截至2006年年底，我国全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质的生活燃料。
中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2000万立方米。
5.地热能
地热能是离地球表面5000米以内，15℃以上的岩石和液体的热源能量。据有关组织推算，约为14.5×1025焦，约相当于4948万亿吨标准煤的热量。地热来源主要是地球内部放射性同位素热核反应产生的热能。我国一般把高于150℃的称为高温地热，主要用于发电；低于此温度的叫做低温地热。通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。早在1990年底，世界地热资源开发利用于发电的总装机容量就已达到588万千瓦，地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦。地热能的开发利用已有较长的时间，地热发电、地热制冷及热泵技术都已经比较成熟。在发电方面，国外地热单机容量最高已经达到60兆瓦。采用双循环技术，可以利用100℃左右的热水发电。我国单机容量最高为10兆瓦，与国外有较大差距。另外，发电技术目前还有单级闪蒸法发电系统、两级闪蒸法发电系统、全流法发电系统、单级双流地热发电系统、两级双流地热发电系统和闪蒸与双流两级串联发电系统等。我国适合于发电的高温地热资源不多，总装机容量为30兆瓦左右，其中西藏羊八井、那曲、郎久三个地热电站规模较大。
6.可燃冰
