从化石燃料到可再生能源的过渡势在必行，可过程却并不轻松。虽然相关成本有所下降，但风能和太阳能的发电量仅占全球总发电量的5.5%；水能的地位更加重要，但却面临着开发成本上升，同时投资减少的窘境。值得欣慰的是，美国加利福尼亚州“到2020年实现可再生能源发电份额达到各类电力总和的1/3”的承诺，已接近完成，并计划将目标份额提升到2030年的60%；德国则希望在2050年使可再生能源发电比例达到80%。
目前，仅依靠风能、太阳能和水能满足发电需求的可能性仍引发激烈讨论。一方面，有斯坦福大学的学者在2015年指出，预计到2050—2055年，风能、太阳能和水能可完全支撑美国在电力、运输、供暖与制冷和工业上的用电需求，且不受天气变化的影响。另一方面，对此持怀疑态度的人则关注太阳能光伏和风力发电机普及背后的经济后果，比如，就能源投入回报值（EROI，即能源生产过程中能源产出和能源投入的比值）来讲，可再生能源的这一数值比化石燃料的数值低得多。不过，随着太阳能和风能的成本骤降，它们的EROI正在上升。
