有是一水种。循环不尽的自然能源，那就事实上水的能量是一种引力，是引力迫使水向下流，如湍急的山溪，巨大的瀑布和大河。
希腊人建造巨大的水轮，将其沉入河水，利用下面强大的水流，这些早期的水轮称为下冲式水轮，因为利用的是从下面通过的水流驱动轮叶，转动的轮叶带动机器运转。
很早以前，这种水轮机在埃及非常普遍。不久人们就开始寻找利用水能的更好方法。他们发现，水的落差越大，驱动轮叶的力量越大，落差越大，水冲下来时产生的能量也越大。
由高处下落的水冲着水轮机，因而我们称之为上击式水轮机。
为了确保在水流不足的情况下，水轮机也能运转，人们在河上筑起堤坝，造起人工水池。这种蓄水池能够保证有足够的水驱动磨坊的水轮机。如果河水太大怎么办呢？水流过于湍急，水轮机有失去控制的危险。人们同样找到了答案，他们修建了有水闸的河道。这样就可以控制流经水轮机的水流量，多余的水改经第二条水道流出。水磨坊是第一个真正靠水力驱动的动力站，它产生的能量可精确地调节。
水的力量
最大的水利资源是大海，海浪和潮汐的运动，蕴藏着巨大的能量。
要利用这种能量，必须建造巨大的潮水发电站，但费用非常大。
将水力转变为能量，有另一种方法，比如建造水力驱动的发电厂。
需要电的时候，水库的水沿着陡峭的管道直泻而下冲击水轮机，水的压力使水轮机飞速旋转，从而带动发动机。这种靠水力驱动的机器，并不是用来磨面粉的，而是用来发电的。从本质上讲，水轮机只不过是老式水轮在现代的翻版，不同的是，水轮机比老式叶轮转速更快。
水轮机的转速每分钟1000转，只有达到这个速度才能发电。
水电站发的电很便宜，必备的条件是大坝和充足的水。
还有一个优点是，能根据需要的发电量自由调节从水库流出的水量。有些水电站有两个蓄水湖，上面一个，下面一个。上面湖泊的水驱动水轮机进而带动发电机发电。到了晚上，则利用富余的电能将下面湖中的水抽到上面的湖泊中去，所蓄的水以供再发电时使用。然而这一切并不是尽善尽美的，堤坝限制了河流的天然通道，扰乱了鱼类以及其他动物的生态环境。而且对于那些地势平坦或者水资源分布不均衡的国家，就无法依赖水力发电了。
柴油汽油哪里来
人类利用能源已经有非常悠久的历史了。
中国在猿人的时候就知道利用火来烧熟食品，来取暖。那时主要的能源来自于木材。后来逐步发现了一种黑色的石头，它也可以烧，所以到了西汉的时候，在现在河南巩县一带，就有了开采一种黑色的石头来取暖和冶炼的历史，这就是煤。到了18世纪的中后期，出现了一次大规模的变化。从英国开始大规模地开采利用煤作为能源取代了木材。这次能源结构的变化引起了第一次工业革命。
北宋有一个科学家叫沈括，他写了一本书叫《梦溪笔谈》，里面就描述了在陕西米脂那个地区，从地下挖出来一种褐色的油，当地的居民就用它来做饭、点灯，所以沈括就给这种油取了一个名字，叫石油。而且他还说“此物后必大行于世”。由于石油是一种比较易于运输、贮存和燃烧效率比较高的能源，所以它很快在世界范围内得到广泛应用，到了20世纪50年代末期，已经逐步取代了煤炭，成了占第一位的能源。
石油的历史非常久远。首先，它形成于200万到60亿年前，在那个时候，现在的许多陆地都被水覆盖着。水里充满了各种有机微生物，这些生物死亡以后，就会在海底分解，石油的来源就在这里。几个世纪，乃至数十世纪过后，这些有机物和水中的沉积物混合在一起，由于这层混合物相当重，它们深深地沉入地下，并且硬化。而在这段时期里，地面早已是沧海桑田，当混合层的深度达到4000米的时候，温度达到了120度，变化就开始了。石油残渣被禁锢在沉积岩中，被称之为母岩，残渣酝酿变成液体，石油就在4000米的深度形成了。
有了三维视觉效果图，人们就可以更容易地探测出油井的具体位置。地层下面存在着一个油库，三维地图能够迅速地计算出它的体积，这是得知含油量的基本要素。
有了三维探测技术，人们就能知道油井的大小，但是要知道它的含油量，还得依靠岩石样品。通过岩石样品，就可以研究岩石层结构颗粒的多孔空间，可以进一步知道这样的岩层究竟有多大，然后就能够估测石油的储量，还能够探测岩层的渗透性，这对石油的勘探工作来说，是一项很重要的数据。
几年前，人们在钻杆上安装了自动摄像头，将它放入井里，首次拍摄出石油从岩层向地表移动的经过。抽出石油之后，人们用输油管将石油运往提炼厂，或者是终点站。在终点站里，石油被超级油船运往各地。如果把全世界的输油管加起来，有100万公里长呢。
原油并不像我们所想的那样，一定是黑色的，黏稠的，这要取决于它的构成，而它的构成又和它的产地有关。如有的来自高加索，有的来自澳大利亚，有的来自北海，这些石油都是由碳氢分子构成的。但是这些分子并不是完全相同的，有些是线状的，有些是环状的，还有一些有很多分支。它们的重量也不相同，重量随着碳原子的数量而变化，碳原子越多，重量就越大，价值也就越大，这就是为什么要对这些碳氢分子进行分类的原因。
柴油和汽油的区别在于它们在气缸里的燃烧方式不同，柴油是用于柴油式发动机，往气缸里面压入空气，再压缩空气产生热量。气缸温度达到600度，这个时候，注入微粒状的柴油，柴油就会立即燃烧，气体膨胀，散发出能量，推动活塞。汽油式发动机就不一样了，往气缸里面注入碳氢燃料、汽油和空气，压缩之后，是火花塞点燃混合物。气体膨胀，散发出能量，推动活塞，结论就是汽油燃烧和柴油燃烧不一样，汽油需要火花塞。
还有辛烷值，辛烷值可以让人们了解汽油的燃烧方式，因为汽油的燃烧方式并不完全相同，它们对压力的敏感度也不一样。而且一般来说，每种气缸都有自己合适的汽油，最好要遵守。
碳氢化合物燃烧时，会排出各种有害健康的污染物，近年来已经出台法规，强制石油公司生产更干净的碳氢燃料。比如说，铅以前被大量用于生产碳氢燃料，现在已经被无铅的碳氢燃料所代替。还有硫，新型的碳氢燃料中的硫含量只有原来的三分之一。
今天所用的液化石油气，实际上是丙烷和丁烷的混合物，污染比汽油和柴油要小得多，但是还有一个很令人担忧的问题，地球变暖，在消耗石油和炭这样的能源的同时，人们往大气中排放了会引起温室效应的气体，这些气体形成一层覆盖层，阻止了地球的热量散发。人们担心，可能会引起各种自然灾难，例如冰川融化，气候失常等等，因此迫切需要采取一定的措施。现在大部分工业化国家都承诺，到2010年，减少释放6%～8%的温室效应气体。
核电新能源
煤、石油这样一些能源会带来环境污染，而且总有用尽的一天。煤按照现在的开采速度，还能用几百年。至于石油、天然气，大概只有几十年的储量。所以有一种新的能源，那就是取之不尽、用之不竭的核能。
核能是人类在20世纪发现的一种新能源，几乎从发现它的那天起，人们就梦想用它来造福人类，核电站就是和平利用核能的最好体现，更重要的是，核电站的燃料“铀235”储量十分丰富，这样一来，用核能发电不仅可以解决地区能源短缺问题，还可以节约地球上储量有限的石油、煤炭等不可再生资源，与传统的火力发电相比，核电站具有明显的优势。除了对环境污染较小这一优点之外，核电站每年的运行成本很低，以100万千瓦核电站为例，每年补充的燃料只有30吨，而同样规模的火电厂，每年却需要标准燃煤330万吨，两者相差十多万倍。仅从运煤这一项就可以看出核电站的交通支出，远远小于火电厂。
核电也是目前人们公认的一种清洁、高效、稳定，相对经济的能源。由于它几乎不受气候变化、季节变迁，以及地域差别的限制和影响，因此比起利用风能、水能、潮汐能或太阳能等其他绿色能源发电更受人们的青睐。目前世界上已经建成运行的核电站有440多座，在法国、美国、日本等部分发达国家和地区，核电已成为当地电网的主要核电也是典型的高科技集成的系统工程，它包括了反应堆工程、核物理、机械、自动化控制、电子仪表、化工等专业，体现着一个国家的科技水平和工业水平，同时也体现了一个国家的综合国力。
1974年，中国国产核电站设计工作开始启动。1985年，我国自主设计，自主建造，自主管理的第一座核电站――秦山核电站在浙江海盐开工建设，1991年建成并网发电。1994年，我国从国外引进建设的第一座核电站――大亚湾核电站并网发电。2002年，秦山二期核电站和岭澳核电站投入商业运营。目前正在建设的还有秦山三期和田湾两座核电站。此外我国还向国外出口了一座核电站。中国核电事业的发展不仅极大地提高了我国在国际核领域中的地位，同时也为我国国民经济的可持续发展提供了一个强大的助推器。
现代人的生活和工作越来越依赖电力，充足的电力决定了我们能否以现在拥有的文明方式继续生存和发展，核电这种绿色环保能源的出现，让人们看到了一个充满希望的美好明天。
核裂变
其实核能也并不都是环保的，如核废料的问题，就是很使人棘手的问题。核能的利用有两个概念，一个是核裂变，一个是核聚变，应该说核聚变是一种清洁的能源也是一种取之不尽、用之不竭的能源。所谓核聚变，就是把两个比较轻的原子核合成到一起，形成一个较重的原子核。在这个聚核的过程中，释放出大量的能量。科学技术是一把双刃剑，它用于和平，如核电站，就可以造福于人类；但是如果用于战争，如用来制造原子弹，它就可以给人类带来灾难。
在新墨西哥州的沙漠中，成功地爆炸了世界上第一颗原子弹之后，美国国防部1945年7月16日对全世界正式宣告，人类进入了一个新时代，原子时代。
3周后，第二颗原子弹爆炸了。仅过了3天，第三颗原子弹装置又被引爆。1945年8月，原子弹摧毁了日本城市长崎和广岛，并加速了二战结束。
当1938年德国化学家沃特？哈恩发现了电子裂变时，他并没有意识到自己发现的重大意义。当时的科学界认为分裂原子核是不可能的事，然而沃特？哈恩铺就了一条通向原子时代的道路。
沃特？哈恩于1879年出生于德国法兰克福，在获得化学博士学位后，他来到了英国伦敦。在大学工作时，他对放射能产生了兴趣，并且决定将它作为自己的专业领域。之后他又离开伦敦，来到蒙特利尔，在当时最著名的核科学家额耐斯特？卢瑟福指导下工作了几个月。1906年，沃特？哈恩返回德国，在柏林大学取得了一个职位。5年后，他被任命为新成立的放射化学系主任。
哈恩是通过他的一个密友，来自维也纳的分析物理学家里斯？梅特涅加盟该系的。在其后的30年中，哈恩和梅特涅结成了一个理想的研究小组。
1896年，德国物理学家汉瑞？巴克斯威尔发现了铀射线带有放射性。
1911年，因斯特？罗斯福德发现原子中有正电荷，而且几乎所有的物质都集中在位于中间的小原子核上。带负电的电子绕核运转。他同时发现核释放的射线包含三种物质，其中两种成分是由他命名的α和β射线粒子，第三种则是电磁射线。罗斯福德认为射线有一种特殊的能值，但是他并不知道这种能量从哪里来。
著名的物理学家爱因斯坦提供了答案，他认为由于物质和能量在本质上是一样的，它们可以互相转化，根据他的相对论――能量等于质量乘以光速的平方，他准确地确定了两者的关系。
根据爱因斯坦的理论，放射性原子的一部分质量必然转变为能量。例如，当铀分解为其他元素时，它有一部分质量转变为能量，并释放出辐射。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，两种粒子被核能紧密地结合在一起。
物理学家们想知道原子核的成分是否会改变。铀是自然界里最重要的元素，但能从铀中获得更重要的元素吗？当时没人想到核裂变的可能性。沃特？哈恩和里斯？梅特涅都未能意识到他们正站在伟大发现的边缘。这一发现将改变整个世界。这时他们的合作突然中断了。
1938年，德国吞并了邻国奥地利，这意味着里斯？梅特涅这位来自维也纳的犹太人，处在纳粹种族法律的统治下，她生存的惟一希望就是离开德国。沃特？哈恩利用他的影响力拿到了移民证，里斯？梅特涅从汉堡来到瑞典，在斯德哥尔摩建立了一个安全的新家。
从那时起，沃特？哈恩与他的同事之间只能勉强交流，很难有深入的探讨。在1938年写给里斯？梅特涅的一封信中，哈恩说他得到了一些奇怪的结果。与他的助手福里斯？斯特曼一起，哈恩一直在研究铀原子的性质。他们用质子去轰击铀原子，期待着质子的轰击将使铀原子不稳定，并蜕变为镭。作为铀的相邻元素，镭比铀少四个质子和四个中子。然而分析铀原子轰击后的结果得知，所得到的产物不是镭，而是钡。钡含有铀一半的质量。
哈恩认为他犯了一个错误，他不知道怎样解释他的实验结果。他被公认为是当时的首席放射化学家。哈恩不得不用其40年的工作经验去探索铀原子核的奥秘。
哈恩非常困惑，他在1939年12月20日写给梅特涅的信中说，也许你会想出一种神奇的解释，但或许是可行的。他问到，难道铀原子分裂了吗？当年的圣诞节，梅特涅的外甥――核物理学家沃特？福朗奇看望她，梅特涅和他一起试图解释沃特？哈恩的发现。原子核不是一个可以击碎的易碎固体，相反它更像一滴液体。梅特涅于是有了一种解释，她的理由是，一个铀原子核捕获了一个中子，变得不稳定，并形成了哑铃状，由于带相同电荷，两球之间以很大的力相互排斥，大核从中间分裂，并形成两个小核，但这么大的能量从哪里来呢？
能量等于质量乘以光速的平方，如果两个小核的质量之和小于铀的质量，那么一部分质量必定转化为能量，因此核的质量本身就是能量来源。
哈恩的实验和梅特涅的理论不久被其他科学家证实了。1944年，哈恩因此项发现荣获诺贝尔化学奖。但有一件事，哈恩和梅特涅都未能认识到，核裂变时，不仅产生能量，也释放中子，它们会击发更多的核裂变。如果中子大量复制，科学家称之为非受控链式反1942年，意大利科学家艾洛克？费米成功地进行了首次可控链式反应。可控意味着每次裂变只释放一个中子。裂变进行缓慢，能量均匀释放。“芝加哥一号”是世界上第一座核反应堆。
当科学家们正在努力将核裂变作为能量来源时，二战仍在继续。在欧洲，希特勒打算不择手段地去赢得战争，因而美国人害怕德国人研制原子弹。
移民美国的德国科学家面临一次道义上的选择，难道他们应该将这样一种毁灭性武器交到同盟国的军事统帅手中吗？
匈牙利物理学家利奥？西拉德想不惜一切代价阻止纳粹德国研制原子弹。1942年，他见到爱因斯坦，劝说他给美国总统富兰克林？罗斯福写一封信，阐明如果德国人拥有了原子弹，结果将十分可怕。
爱因斯坦的信达到了预期的效果，罗斯福签署了《曼哈顿计划》，当时最庞大的科学和军事研究项目。在罗伯特？奥本海默的指挥下，18万人参与了研制工作，其中包括14000名科学家和工程师，项目的中心是位于芝加哥大学艾洛克？费米工作的实验室。要是在和平年代，原子弹的研制可能要花数年时间，为了打败德国，庞大的研究队伍齐心协力，研究进展异常迅速。
1945年5月8日，德国投降，欧洲被战胜国分割。但太平洋战争仍在继续，日本空军垂死挣扎，发动了最后一次大规模进攻，给美国军队造成严重伤亡。为了结束这场旷日持久的战争，采用一种比入侵伤亡少的办法，美国总统亨利？杜鲁门决定使用新的超级武器。
1945年8月6日上午，一颗名为“胖男孩”的原子弹落在了日本广岛，它的爆炸力相当于2万吨TNT，三天以后，第二颗原子弹投入了长崎。
两颗原子弹当场夺去了30万人的生命，几个月后，成千上万的人死于放射性辐射。沃特？哈恩在英国居所里听到了原子弹轰炸日本的消息，他为原子弹的使用感到恐惧，认为自己对所造成的灾难要付一定的责任。
20世纪50年代，哈恩成为一名反对将核技术用于军事的坚强斗士。作为《格亭根宣言》的倡导者之一，他反对世界范围内的核试验。然而核武器发展已不可阻止，冷战导致了史无前例的世界军备竞赛。
同时工业发达国家看到了和平利用原子能，长久解决人类能源问题的希望。从化工原料的依赖中解脱出来，取得利用核材料的独立性成为国家目标。因为铀似乎是取之不尽的。1956年10月，第一座商业核电站在英国西北海岸的考尔德山动工兴建。
此后，各国对使用核能热情高涨，核电站像雨后春笋般地出现。核电站原理与常规热电站基本相似。蒸汽推动涡轮转动，发电机将转动变为电能。
受控核裂变在反应堆内部进行，其所释放的热能使压力容器中的水加热，产生蒸汽驱动涡轮。为了防止外界受到放射污染，反应堆内核用几米厚的混凝土封闭。
1979年，美国哈利斯堡的核反应堆第一次发生了严重事故，其原因是人为疏忽。所幸的是，核电站的安全系统阻止了灾难的发生。迄今为止最严重的核事故发生在乌克兰的切尔诺贝利核电站，安全系统失效和操作失误导致燃料棒熔化，放射性物质释放到大气中，数千人被疏散，基辅附近地区几十年内都不宜居住。西欧的核安全标准要高得多，但人们仍存戒心，只要政府利用核能的政策不变，关于核安全的讨论就会持续下去。
沃特？哈恩的发现引起了一场变革，这是他从未想到的。1938年是核时代的起始，这一时代改变了整个世界。
风力发电
大自然赐给了我们很多的宝藏，风就是其中的一种。风可以用来提水灌溉，也可以发电，根据估算，现在的太阳辐射引起的风能，相当于每年全世界利用能源的总量。这是一笔非常巨大的财富。
风作为一种最常见的自然现象，似乎来无影，去无踪，但却无时不在，和我们的生活休戚相关。按照《物源》上的记载，“轩辕做舟楫，夏禹做舵，加以篷定帆墙。”如此看来，人类使用风已经有三千多年的历史了。在工业革命之前，风一直是人们在使用动力机械时所依靠的对象。但随着煤、石油和天然气的开发，风无法再与蒸汽机、电动机、内燃机抗衡，于是应用了许多个世纪的风帆遭到了淘汰，被工业巨大的发动机所取代。
但日新月异的工业化革命，带给我们的也并不全是喜悦。生活中80%的电是从煤炭的燃烧中得来的，可我国探明煤的储量仅够再使用一百多年，而且它在燃烧时所释放出来的大量二氧化碳、二氧化硫造成了温室效应和环境的污染。从1990年开始，无论是各国的元首、学者，还是民众，都在忙于号召各种气候大会和环保大会，急切地寻找一种既无污染，又能取之不尽的能源。
于是，风作为清洁的可再生能源，又重新进入了人们的视野，进入一个新的开发利用时期。当然，这种利用不是简单的回归，而是通过现代科学技术，把风的能量通过发电设备变成支撑人们生活和生产的动力――电。风力发电机按照发电容量，一般分为大、中、小型，在我国10千瓦以下的是小型风力发电机，10～100千瓦的是中型风力发电机，100千瓦以上的被称为大型风力发电机。
“乘风计划”就是要将风的能量转变为电能，这确实非常复杂，它涉及空气动力、机械传动、电机、自动控制、力学、材料、测量、气象、环境保护等多种学科，是一项综合性的高技术系统工程。
现在的风力发电机，台架的高度在30～50米之间，底部的直径都不少于3米。腰围有10米多粗，风轮由三截玻璃钢制作的叶片组成，最长的叶片能达到40米，如此风轮的直径就有80米了。
它们巍然耸立在山间、戈壁、海滩，就像葵花追逐着阳光，一刻不停地迎风舞动着臂膀。沿塔筒到达顶部，可以看到这些机器虽然体型硕大，但却非常精密。扇叶会在调向装置的控制下，自动调节角度，于是再不驯服的风也会变得俯首帖耳，用它们的力来推动叶片旋转。这种转动产生出来的机械能，再通过传动轴、齿轮箱等一系列传送装置增速加快，最终传递到发电机，由它转化出690伏的电能。控制器安装在塔身的底部，来自风力发电机整体运行的数据通过传感器输入计算机收集和处理，连接在主电脑的显示板上读出。
发出的690伏电，还需要经过塔架附近的地面变压器，将它升至1万伏电传输到变电站。在那里升到11万伏，就可以连接到大电网输送给千家万户了。
经计算，一台600千瓦的风力发电机组发出的电，能够满足一千户家庭的各项生活用电。别看风力发电机的身材巨大，其实只要有三级风，就能让它转动起来，而且还有能量输出。六级风时，发电机就会满功率地工作了。
在风期，风力发电机是在计算机的控制下自动运行的，工作时不需要人员管理，无论气候多么恶劣，这些巨人都会兢兢业业，恪守自己的岗位。风力资源好的地方，风力发电机能够达到99%的时间运行。几十台，几百台风力发电机同时运转，计算机统一管理，实现风轮的大规模开发利用，其可靠性不亚于其他的发电技术。
风力发电不向自
然界排放任何有害的残留物质，与火力发电相比，一台600千瓦的风力发电机每年可以减少排放1500吨二氧化碳。所以被人们称为“绿色的煤”。
与水力发电相比，风力发电占用的土地资源极少，一台风力发电机只需要40平方米左右的面积，并且能够与生态环境和平共处，牛羊休闲地在风机下面吃草，水鸟依旧在湖旁筑巢，辽阔的田野里丰收在望。
风力发电装机规模非常灵活，它既可以按照当地的风力资源量体裁衣，也可以根据资金的状况，有多少米，做多少饭。风力资源好，资金又多，你可以安设百台千台，反之，你也可以只装上三台五台，算上运输的时间，一般风电厂的建设周期不超过一年，很快就能产生效益和收回成本。
近些年，我国先后建成了近20个风力发电厂，具备了从300千瓦到600千瓦的大型风电机组的组装和生产能力，已经形成了在投资、建设、经营管理、科研设计、制造、安装等各方面都过硬的队伍。小风机星罗棋布，大风机高耸林立。风力发电已经产生了明显的社会效益，形成了规模。正如世界能源战略所描绘的那样，21世纪是再生能源的世纪，而风力发电将成为世纪的宠儿。
太阳能
大自然赐给了人类太阳，我国古人在四千多年以前就知道利用阳燧从太阳那里取火。2008年的北京奥运会，在奥运场馆的外壁，都要贴上太阳能电池板，那么在周围的80%～90%的路灯、照明都要利用太阳能，而运动员比赛完了后要洗澡，一些热水也要用太阳能的集散技术来取得能源。据科学家估算，每年太阳辐射到地球上的太阳能，相当于我们人类现在利用能源总和的5000多倍，这个量是非常大的。
人类在社会发展的长河中，不断追求的目标是，既开发和利用能源，又不污染环境，大规模开发利用太阳能，则是实现这一目标的重要环节。太阳能是一种辐射能，不带任何化学物质，是最洁净、最可靠的巨大能源宝库。经测算表明，太阳能释放出相当于一万万亿吨优质煤燃烧后发出的能量，而辐射到地球表面的能量，虽然只有它的22亿分之一，但也相当于全世界目前发电总量的数万倍。当今世界能源结构正在发生新的变革，专家们认为，用太阳能代替潜在的矿物资源是21世纪发展的重要方向之一，其发展速度很可能像计算机产业一样，得到迅猛发展。目前被国际上称之为阳光产业的太阳能的开发和利用，已快步进入商业化成长期，并取得了一系列成果。但与太阳光的能量相比，只是利用了它的九牛一毛，离人类大规模开发太阳能资源，还相去甚远。
要大规模开发利用太阳能，必须在地球以外做文章，于是科学家把目光投向了宇宙。即在离地球3万公里以外的太空中建立太阳能电站的构想。为什么不在地球上建站，而非要到遥远的太空呢？这是因为，阳光在到达地球时，由于受大气层的吸收和散射，使能量损失过半，再加上黑夜、阴、雨、云、雾等气象条件的限制，在地球上建站很难成为人类的主体能源，因此要充分利用太阳能资源，太空电站是最佳选择。
建太空电站有两个方案，一是建立太空卫星，在卫星上利用太阳能发电，另一种是将月球作为基地，在月球上建立太阳能电站。不管是卫星电站还是月球电站，其技术是相同的。
太阳能发电装置、空间微波转换和发射装置，以及地面的接收和转换传输装置，整个过程，经历了从太阳能到电能，到微波，到电能的这样一个能量转换的过程。在太空建立太阳能电站，它的特点是发电量大，每一个发电装置的发电能力，都可以远远超过现在地面上电站的发电量。
但要做到这一点，光辐电池技术必须取得很大进步，还必须扩大太阳能电池帆板的面积，初步估计，电池帆板的面积可能要达到数十平方公里，这么一个庞然大物要把它送上太空，也不是一件易事，必须具有大功率、价格低廉的可重复使用的运载工具，航天飞机才能做到。同时还要把这种超大型的太阳能装置，电池帆板做成模块发射。为减少发射的阻力，电池帆板的设计像折扇一样，是活动的、可折叠的。帆板发射时，叠起收拢，分批放进航天飞机的舱内，当航天飞机进入太空预定位置后，航天飞机的舱门自动打开，电池帆板逐块与主机进行组装。太空电站工作时，安装在卫星电站上的激光器随时跟踪太阳，将接收到的太阳能聚集于电池帆板内，然后通过微波发生器，把电能转换成微波能，再通过发射天线，将微波送到地面接收站，太空卫星电站是一个宏大的空间能源开发工程，这一工程的实施，必须随着许多重大科学难题的攻克才能实现。
开发和利用太阳能代表着21世纪能源科学发展的方向，尽管空间太阳能电站的研究离实际应用还有一定的距离，但空间太阳能电站这一伟大构想，标志着人类大规模开发太阳能资源已经开始。
地球上还有很多能源，如地热能、生物能、氢能，现在又发现了在大洋深处还有一种天然气的水合物，叫可燃冰，这些能源都是有待于人们进行研究、开发的新能源。
