现代的太阳热能利用科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水和蒸气。除了运用适当的科技收集太阳能外，建筑物亦可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蓄热型建筑材料。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期，就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火；利用太阳能干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有光化学反应、被动式利用两种方式。
太阳能的优点是没有地域的限制，可直接开发和利用，且勿需开采和运输，利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，每年到达地球表面的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大规模的能源，根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。
太阳能作为一种可被利用的能源也有着如下的缺点：分散性，即到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低，不稳定性，由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及睛、阴、云、雨等随机因素的影响，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。
为了使太阳能成为连续、稳定的能源，最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。太阳能利用的效率低，成本高，在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，将主要受到经济因素的制约。
水能的利用：大有可为
水能是一种可再生能源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。水能是常规能源，一次能源。人们目前最易开发和利用的比较成熟的水能是河流能源。
水能主要用于水力发电，水的落差在重力作用下形成动能，从河流或水库等高位水源处向低位处引水，利用水的压力或者流速冲击水轮机，使之旋转，从而将水能转化为机械能，然后再由水轮机带动发电机旋转，切割磁力线产生交流电。
水能的优点在于其是可以再生的能源，能年复一年地循环使用。而煤炭、石油、天然气都是消耗性能源，经过逐年开采，剩余的越来越少，直至完全枯竭。水能发电成本低，效率高，投资回收快，大中型水电站一般3—5年就可收回全部投资。水能没有污染，是一种干净的能源。水电投资低，施工工期也不长，属于短期近利工程，可按需供电。水能也可以改善河流航运；提供灌溉用水。例如美国田纳西河的综合发展计划是美国首个大型水利工程，带动了该地区整体的经济发展。
不利方面有：水能分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染，也容易被地形、气候等多方面因素所影响；水流易形成生态破坏，如大坝以下水流侵蚀加剧河流的变化及对动植物的影响等；水利工程需筑坝移民，基础建设投资大，搬迁任务重；此外，在降水季节变化大的地区，少雨季节发电量会减少甚至停发电。
水力发电是现代城市的重要能源来源之一，尤其在中国这样河流较多的国家。此外，中国有很长的海岸线，也很适合用来作潮汐发电。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年，法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气，推动风力发动机组发电的装置，把1千瓦的电力送到岸上，开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前人类已开发出60—450千瓦的多种类型的波浪发动装置。
地热能的利用：不可小视
地热能是由地壳抽取的天然热能。这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。仅地下10千米厚的一层，储热量就达1．05×1026焦耳，相当于9．95×1015标准煤所释放的热量。地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面l至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。我们生活的地球是一个巨大的地热库，地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力，新技术业已成熟并且不断完善。在能源开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的，不受天气状况的影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法就是直接取用这些热源，并抽取其能量。地热能是可再生资源。
地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：
1．200—400℃，直接发电及综合利用；
2．150—200℃，双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工；
3．100—150℃，双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品；
4．50—100℃，供暖，温室，家庭用热水，工业干燥；
5．20—50℃，沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。
现在许多国家为了提高地热利用率，而采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供、热电冷三联产、先供暖后养殖等。
人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但人们真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却始于20世纪中叶。
1．地热发电。
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体首先被应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不像火力发电那样需要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是首先把地下热能转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其他特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
（1）蒸汽型地热发电。
蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制。该类发电主要有背压式和凝汽式两种发电系统。
（2）热水型地热发电。
热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水型地热电站有两种循环系统：闪蒸系统。当高压热水从热水井中被抽至地面，由于压力降低，部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽被送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注入地层。双循环系统。地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注入地层。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。
2．地热供暖。
将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，备受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家。在这些国家中冰岛是开发利用得最好的国家。该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统，如今这一供热系统已发展得非常完善，每小时可从地下抽取7740吨80℃的热水，供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱，冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。此外，利用地热给工厂供热，如用作干燥谷物和食品的热源，用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源，也是大有前途韵。目前世界上最大两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸浆加工厂。我国利用地热供暖和供热水也发展得非常迅速，在京津地区，地热利用已成为较普遍的方式。
3．地热务农。
地热在农业中的应用范围十分广泛。如利用温度适宜的地热水灌溉农田可使农作物早熟增产；利用地热水养鱼，在28℃水温下可加速鱼的育肥，提高鱼的出产率；利用地热建造温室，育秧、种菜和养花；利用地热给沼气池加温，提高沼气的产量等。将地热能直接用于农业在我国日益被接受，北京、天津、西藏和云南等地都建有面积大小不等的地热温室。各地还利用地热大力发展养殖业，如培养菌种、养殖非洲鲫鱼、鳗鱼、罗非鱼、罗氏沼虾等。
4．地热行医。
地热在医疗领域的应甩有诱人的前景，目前热矿水就被视为一种宝贵的资源，世界各国都很珍惜。由于地热水被从很深的地下提取到地面，除温度较高外，常含有一些特殊的化学元素，从而使它具有一定的医疗效果。如含碳酸的矿泉水供饮用，可调节胃酸、平衡人体酸碱度；含铁矿泉水饮用后，可治疗缺铁贫血症；用氢泉、硫水氢泉洗浴可治疗神经衰弱、关节炎和皮肤病等。由于温泉的医疗作用及伴随温泉出现的特殊的地质、地貌条件，使温泉常常成为旅游胜地，吸引大批疗养者和旅游者。在日本就有1500多个温泉疗养院，每年吸引1亿人去休养。我国利用地热治疗疾病的历史悠久，含有各种矿物元素的温泉众多，因此充分发挥地热的医疗作用，发展温泉疗养行业是大有可为的。
未来随着与地热利用相关的高新技术的发展，人们将能更精确地查明更多的地热资源，钻更深的钻井，将地热从地层深处取出，因此地热利用必将进入一个飞速发展的阶段。
地热能的优点是在某些地区为常年可再生能源，是家居采暖的高效方式，且硬件设备使用寿命长。缺点是只在特定地区适用，在应用中要注意地表的热应力承受能力，不能形成过大的覆盖率，因为这会对地表温度和环境产生不利的影响，且有可能在数年后枯竭，某些地区还可能释放有毒气体。
城市能源回收技术
当今世界，环境污染已成为全球性的问题，垃圾是人类生活的产物，随着经济的发展和物质消费的日趋现代化，城市生活垃圾逐年增多，2000年我国城市生活垃圾的产出量达1．5亿吨/年，量大面广的城市生活垃圾造成城镇严重的社会问题，这些垃圾污染水质、土壤、大气，传播疾病，影响人类的生存环境，这些垃圾还侵占了大量的土地，影响城市的环境质量和可持续发展。如何将这些垃圾做到减量化、无害化、资源化处理，成为社会普遍关注的问题。
城市生活垃圾的处理方式有填埋、堆肥、焚烧等，我国绝大多数城市的垃圾采取简单填埋方式，这种方式简便易行，处理量大，但占用了大量耕地，同时造成二次污染。近年来，由于焚烧法处理量大、速度快、占地面积小，使其成为生活垃圾处理韵主要方式。
城市生活垃圾焚烧发电技术
城市生活垃圾的焚烧发电是利甩焚烧炉对生活垃圾中的可燃物质进行焚烧处理，通过高温焚烧后消除垃圾中大量的有害物质，达到无害化、减量化的目的，同时利用回收的热能进行供热、供电，达到资源化。
垃圾焚烧发电系统的关键是焚烧炉型，目前国内应用的焚烧炉型有两种，一是进口的炉排炉，如上海江桥垃圾焚烧厂进口的西班牙马丁炉，投资费用极高，日处理垃圾1000吨，总投资7亿人民币，运行成本高，一般城市难以承受，另一种是国内自主开发的循环流化床炉，它是一种适应国内垃圾低热植、高水分，难以着火特征的炉型。垃圾焚烧发电工艺流程大致如下图：它可以为城市供热、供电，是一项节能且环保的工程。
循环流化床垃圾焚烧炉对垃圾的燃烬率最高，灰渣中不含有机物和可燃物，焚烧后垃圾可减量80%，减容90%以上，灰渣无异味，可直接填埋或综合利用，因此其具有垃圾减量化程度高，灰渣可综合利用的特点。
焚烧发电的核心设备是垃圾焚烧炉，垃圾焚烧发电处理了城市生活垃圾，焚烧产生的电能除13%自用外，其余可并入电网为企业创造经济效益，减轻政府负担。尽管我国垃圾焚烧处理技术起步较晚，但由于各级政府对环保工作的高度重视及其巨大的市场潜力，垃圾焚烧处理技术起点高、发展迅速，污染控制手段完备的垃圾焚烧处理系统已经成熟，随着垃圾收费政策的出台，采用先进的垃圾焚烧发电处理技术，使垃圾处理无害化、资源化、减量化，是垃圾处理的必由之路。
新加坡的案例：“零”垃圾埋置