本文实事求是地分析了太阳能和其他可再生能源的应用现状，并对这方面的发展前景作了预测，对制定能源政策、确定能源研究发展计划似有一定的参考价值。
——编者
太阳能和它的转化能（风能、波浪能、生物能），在世界不发达国家中仍继续起着重要的作用：木柴、粪料和庄稼废料构成世界56%人口的主要煮食用燃料，在许多国家里，如坦桑尼亚、尼日利亚和玻利维亚等国家，木柴占了整个生活用能源消耗构成预算的90%或90%以上。
在发达国家里，即使处于非常乐观的设想情况下，到2000年期间为止，太阳能也将仅占能源供应预估值中一个无足轻重的部分。这种有把握地预测其所以不能替代其他能源的原因，是因为这种来自直接的、不易积累的太阳能源受到其内在的、一种纯粹自然制约因素的影响：能量低密度的影响所致。虽然，全球的总日照量是巨大的（计有178，000 terawatts'即达人类现在消耗能源比率的4500倍左右），但是，它的最大功率密度是每平方米1000瓦（特）多一些，而又没有相应的技术改革可以改变这种稀功率密度的状况[功率是能量流动的比率，功率密度是能流通过每单位面积的空间密度。一个terawatt=100万兆瓦（特）；一个兆瓦（特）=100万瓦（特）。 ]
这种所谓“能量很小的”或“可更新的”能源，或许可以更适合称它谓“关于太阳能流衍生的能源”。通过太阳能流衍生的能源，我们指的就是风能、海洋波浪能和生物能，包括酒精（乙醇）燃料在内。
另外，“海洋中由热差造成的能源转化”这一第三能源是由热带海洋中上层和深层之间的温差而产生的，通常也划归为“太阳能源”。这当然也是属于开发自然界所积聚的太阳能源的一种，但是，它不同于风车转动的风能或生物能源。
关于太阳能源的本质一一稀功率密度的能源
要是没有云层阻挡的话，那么，太阳（光）能源将以约1000瓦/每平方米的功率照射到地表上来；当考虑夜晚和多云的阴天时，一定纬度的平均日射量则会降到100瓦/每平方米，而它实际上每平方米（即11平方英尺）可获得的功率，还必须通过转换能效（从生物能占0.00008到热的收集器占0.7）后，才能予以获得。之后，能量储存则还需考虑像克服仅拥有一般高达5瓦/每平方米阴天期间日射量这种可能性的其他因素，而致使造成日射量减少的那样一些不利的情况。
虽然，这样一种能源转换对地区供热、水热及其专门的应用（为没有电力的地区和其他边远地区供热）很有价值，但是，有人认为，它不能获得转换能源的经济价值，在某种情况下（例如：在交通运输方面），就不能以各种代价来保证获得它们的实现。
另一个使它可能不会成为广泛采用太阳能源的一般缺陷是，它不仅在经济价值上、而且在产生的单位热量上都是不经济的。因为，这种能源的特点之一是它的能源收益小——从它可供开采期所提取的有效能源与进行建设这种能源所花去的投资之间的比值小的缘故。作为一个核电力工厂来说，它拥有20 ~ 30年的使用期，而这种收益的比值则介乎15 ~ 20之间的范围；作为一个太阳热水的集热器来说，设想它的使用期限为15年，其收益的比值是1.8，因而在没有大量阳光的某些气候（例如：美国的东北部）的情况下，它绝不可能收回花在它上面的投资的。另外，即使这种投资的能源设施是高级的，而这种集热器要把这种阳光转变为低温热、并进而产生明显的机械功能也还是不可能的。
人类能源利用的历史是一个日益增长能源利用量浓度的历史。正像人们从利用太阳和风力之后到木柴、煤、石油和铀中获取能源那样，每单位体积（或每一块燃料）的能源量都在上述每一个能源利用的发展阶段中变得更大了。例如：要是没有更高能源密度的煤的利用，那么，18和19世纪的“工业革命”就不可能发生了。
相反地，能源消耗的密度，也就是说，世界城市地区——这部分地区是人口增长最多的部分——每平方米的能源消耗——是不可能依靠像太阳能那样稀功率密度的电力能源来供应的。
在某种意义上来说，这种电力密度生产和消耗之间的不平衡，对发展中国家来说是更为明显的。虽然，发展中国家每人的能源消耗要较之西方国家每人的能源消耗要少，正像它们生活在城市地区的人口每人所消耗的能源要少的情况那样；然而，这种情况时常由于第三世界城市地区拥挤的人口而造成如此大的过度用电量，以致仍然造成了像西方城市地区那样高的电力消耗密度。
例如，西德城市地区的平均电力消耗密度是7.5瓦特/每平方米；在印度的城市地区，平均电力消耗密度是12瓦特/每平方米；而印度有的地区竟高达30瓦特/每平方米#事实上，根据严谨的研究表明，除了有相当多的各种费用收入的考虑之外，如果没有某种集中供应电力的话，那么，人口密度达1000人/每平方公里的城市居民（伦敦：1100人/每平方公里；莱茵河 - 鲁尔地区：1280人/每平方公里）就不能生存下去。要是在乡村，通过汇集太阳能电源 - 集电器，把能源供应到城市的话，——那么，它就会由于对那些人口供电的愿望“与实际效用不相一致”而失去对它的明显吸引力，而事实上，利用太阳能——造福社会的工程师们，都不主张利用汇集的太阳能电力。
这就是为什么太阳能源——除了采取不可能发生的激烈的政府高压手段，以强制使用太阳能源的措施外——将不可能在2000年成为发达国家总的能源利用中重要能源的根本原因。现在，再来论述一下有关对它利用的各种方式。
地区供热
在发达的国家里，大多数太阳能利用的增长将来自于地区和家庭的用水供热，尽管在当地敷设的这种供热装置，其费用成本是昂贵的，亦是如此。虽然，地区和家庭用水的供热状况将很可能表明，太阳能在工业化国家里的利用会有极大的增长，但是，这种对能源预估的实际作用将仍然是相当小的。据CONAES报告在有关对太阳能利用的最乐观估计的这一篇章中，分析考虑有2个方案：“高级”利用方案和“低级”利用方案。根据这个报告中“低级利用方案”的情况估计，在2000年，美国的这种地区供热的作用将等于零；而根据“高级”利用方案的规定，即使由政府制定有关对它在实施经济方面的严格扶助措施的情况下，它的作用也将只能维持在美国能源供应比例构成中的2%以下。
太阳电力
在现在、或许到本世纪末，大型的热太阳电力工厂（用镜子把太阳光线聚焦到一个能产生蒸气压力的“接收容器”上）是相当大地较之主要的光电厂（把太阳光直接转化为电力）还要更有效。
然而，太阳能的再一次的“光能稀释”，在经济上引起了造成浪费差异巨大的两种不同类型的工厂：一种发电1000兆瓦的一般电力厂（火力发电厂和核电厂）占地约25英亩；而一种同样发电量的太阳能发电厂则要占地约50平方哩。这是根据关于日射率、功率、太阳聚焦镜或集电器和电容量功率（即：可获得的电容量功率、而不是最高电容量功率）之间的时间间隔等方面明确的计算得出来的。
这种汇集太阳能发电的不经济状况，连同缺乏政治上的赞助者（“致力于太阳能发电”通常是遭到反对的）将会阻挠把太阳能汇集起来发电，以使这种能源发生重要的作用，即到2000年成为世界能源预算中的平，均发电量的一个重要组成部分。例如：“太阳能发电”的这一最高发电功率也仅作为占美国电力容量的0.00002%，就是一个明显的例子。
因此，家用太阳能电力基本上都是用于各种各样的小玩意儿的东西。它不可能对发达国家能源的消耗预算产生重要的影响，更不必说对整个世界的能源消耗预算会产生什么重要影响了。即使由CDNAES报告所作的“高级利用方案”（由政府严密地组织和安排的），预计美国到2000年有关这种能源的利用也仅达0.5%不到，而“低级”利用方案（由纳税补贴的），估计将是零。
风能和海浪的波能
由于风力是由地表受热的不平衡引起大气压力差异的不均衡所造成的；因此，它是源出于太阳能而来，较之其主的起因太阳能则更要减小得多。此外，由于风力较之阳光要更为不规则和更为难以预测，以及其能流量是随着其风速的三分之一能量的变化而变化所获得的，因此，这使它在低风速时造成非常贫乏的能源，而在高风速时要加以利用也是非常困难的。
在远离电力网、而不能获取电源的地方，风力发电是有用的。但是，总的看来，从建立在美国和欧洲的巨大风车来看，它们不够经济和缺乏环境质量是明显的。例如：建立在150呎高的塔状建筑物上的那样一种250呎宽的风车叶片，当风力吹动时——仅约发电2兆瓦。如果要在美国使它取代主要燃料能源而成为能源构成中一个明显组成部分的话，那么，就需要建立上万个这样巨额投资支出的风车——可见，那在经济上和环境上都是一种无法想象的设想。
小规模的、家用的风力发电，像光电能源样，遇到了类似经济上和技术上的各种困难；此外，由于它的设备安装更为复杂，因此，它在城市地区使用则更不适宜，而且它的运转也更为危险。
海浪波能的利用则更无指望了，例如：虽然猛击在英国海岸的这种总的海浪波能的能量约是英国电力消耗能源的5倍左右，但是，由于它一般的波能量太稀小，以致不能加以利用。一般来说，约不超过70兆瓦/每公里（每哩112兆瓦）的波能量是可以开发利用的，这就是指，当海浪的波能是大的一达到像一座发电量1000兆瓦的火力发电厂或核电力厂那样大的发电量——要安装上有9哩长那样多的一系列装置或设备才能用来发电。
生物能
生物能是或通过燃烧植物或通过从植物热量上、物理上（压力）开发燃料或通过发酵来提供利用植物中积累的太阳能的一种能源。
这里，再强调一下，虽然，从这种“理论上”或“潜力上”可获得的能量来说是巨大的，但是，它的能量使用的稀小密度，使它的利用不适宜于一种工业的经济运用；而相反，在不发达的国家里，它却是作为第三世界国家的森林正在被耗尽的、无限制地滥伐的一种资源。
要是简单地估算一下，世界上目前可开伐森林的总的生物热量的话，那么，在不耗尽森林的情况下，人们可获得类似有600万兆瓦那样大数量的可开采的某种生物的能源量，这相当于现在这种能源利用量的两倍。但是，在《Executive Summary of the IIASA Energy Group Report》中指出，在不耗尽生物资源的情况下，开发这些生物的能量，“将相当于要处理和经营3000万平方公里的森林地，即超过1975年从事于农业耕地面积的两倍以上。这将意味着要管理上千种植物的林地，以及要以一种前所未有的规模处理好许多类似的问题——例如像：土壤侵蚀、水系管理以及减少虫害对栽培植物的侵害等问题。”
然而，利用生物能还有更多的问题，例如：它与粮食生产用地的竞争，以及它的使用能量的稀小密度还会增加相当大的交通运输问题等。这种能源类型使用能量的稀小密度，即使通过直接的燃烧达到了最有效的利用时，来自这种单元能量值增加的比率也仅明显的是每年每英亩（等于40.47公亩或6.07亩）128立方呎体积单位木材堆的一半，即每平方米为120毫瓦特（千分之一瓦）——0.0008的转化效率。（120毫瓦特约相当于一台计算机的动能消耗）。
在发达国家里，把木材废料利用来作燃烧用的能源是一种具有开发价值的、有效的途径，正像燃烧城市垃圾也可以证明是一种废物处理的良好途径一样；但预估它对能源的利用比值却也不会产生重要的影响。
在工业化的世界里，尽管酒精燃料和汽油混合燃料的生产受到政府的津贴和降低税率通常还是相当大的，但是，仍只是取得很小的进展。在这方面，居于领先地位的是巴西，用酒精乙醇作卡车用的燃料已取得了一些成功，但是，它在巴西之所以能得以发展是具有特殊原因的。因为，它一方面没有提供所必需的足够的资本投资来发展矿物燃料，而另一方面，更重要的是，它没有与日益增长的粮食需要相竞争，因为，这种送入机器或加工厂的原料是在巴西的丛林地区中所生长的一种含有很高糖分的植物（而在美国则用粮食或谷物作原料，而某些欧洲国家则要用马铃薯来作原料）。
在工业化的国家里，不管对生物能的利用发生怎样的变化，它与在不发达国家对它利用的变化相比，都将是不重要的。在尼泊尔，消耗木柴燃料达每人每年度为600公斤，而木材更新仅达每人每年度80公斤；在上沃尔特重要城市的50哩的范围之内，已不可能找到木柴；在塞内加尔，要是它以现在的森林砍伐速度继续下去的话，那么，将在20年内森林要绝迹了，而在1987年前，布隆迪森林就已几乎绝迹了；在过去的20年内，斯里兰卡已失去了一半的森林植被，而泰国也正在以每年10%的速率在递减。从表中可看出世界各地区这种燃木消耗的严重状况。
地热和潮汐能
潮汐能源是通过在海湾开发高汛潮汐或在堤坝关闭闸门引水入坝，然后让这些水再放出来，以启动水轮机来加以利用的一种能源，现在，在大西洋岸的法国和在白海岸的苏联，就有这样类型的潮汐发电厂在发电，而在世界上还有一些地区也适合于这种类型的动能，其中少数地区仍是有经济开发价值的（例如：在位于电力没有太大需求的澳大利亚西北部的广大地区就拥有达60，000兆瓦的潜在电力能容量）。但是，总的看来，对展望它们在世界能源利用的预估量方面不会发生重要的作用。
然而，另一方面，由于通过放射性物质的衰变和这种岩浆在可达到的未来钻井深度技术范围内的开发地区，可以用来开发这种地壳内部的极端无限大热量的展望，因此，它有可能是21世纪中叶的一种重要的可再生的能源；但是，它在2000年前还不会发展到这样一种程度的一个重要阶段。
结论
在第三世界的国家里，在2000年前，作为今天太阳能利用唯一的重大变化将是对生物能燃料利用的明显减少。在工业化世界的国家里，将采取政府严密组织和管辖的方式等重大措施，以提高这种类型的能源比率来高出今天能源利用比值的几个百分比。
2000年前在发达的国家里，丰富的可再生能源不会成为主要的能源，而主要的能源将是核能、煤和天然气。
[《The Resourceful Earth-A Response to Global 2000》第15A篇]