地热

地热能是蕴藏在地球内部的热能，是一种清洁低碳、分布广泛、资源丰富、安全优质的可再生能源，通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。地热能开发利用具有供能持续稳定、高效循环利用、可再生的特点，可减少温室气体排放，改善生态环境，在未来清洁能源发展中占有重要地位。

地热能的用途包括发电、建筑物供暖、洗浴疗养、种植养殖、烘焙等。其中150℃以上的高温地热主要用于发电，发电后排出的热水可进行梯级利用；90℃~150℃的中温和25℃~90℃的低温地热以直接利用为主，多用于工业、种植、养殖、供暖制冷、旅游疗养等方面；25℃以下的浅层地温，可利用地源和水源热泵供暖、制冷。

目前，我国地热能利用呈现出浅层地热能利用快速发展、水热型地热能利用持续增长、地热能勘探开发利用装备较快发展的趋势。值得注意的是，我国的干热岩型地热能资源勘查开发尚处于起步阶段。干热岩地热能是未来地热能发展的重要领域。

海洋能

海洋能是一种蕴藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪引起的机械能和热能。海洋能同时也涉及一个更广的范畴，包括海面上空的风能、海水表面的太阳能和海里的生物质能。

我国拥有18000公里的海岸线和总面积达6700平方公里的6960座岛屿。这些岛屿大多远离陆地，因而缺少能源供应。因此要实现我国海岸和海岛经济的可持续发展，必须大力发展我国的海洋能资源。

潮汐能指在涨潮和落潮过程中产生的势能。潮汐能的强度和潮头数量和落差有关。通常潮头落差大于3米的潮汐就具有产能利用价值。潮汐能主要用于发电。

浪能指蕴藏在海面波浪中的动能和势能。浪能主要用于发电，同时也可以用于输送和抽运水、供暖、海水脱盐和制造氢气。

海洋热能指由于海洋表层水体和深层水体温度差引起的热能。除了发电，海洋热能还可以用于海水脱盐等。

煤层气

煤层气，俗称瓦斯、煤层甲烷，指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源。加快煤层气（煤矿瓦斯）开发利用，对保障煤矿安全生产、增加清洁能源供应、减少温室气体排放具有重要意义。

通常，煤矿瓦斯抽采浓度高于8%的瓦斯，可用于发电、民用或工业生产。煤层气热值是通用煤的2-5倍，1立方米纯煤层气的热值相当于1.13千克汽油、1.21千克标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后几乎不产生任何废气，是很好的化工原料、发电和居民生活燃料。

从世界范围来看，全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米。据统计，我国煤层气地质资源量位居世界第三，居于俄罗斯、美国之后，占世界煤层气总量的12%。

当前，煤层气清洁高效利用的形式比较多，但常见的有瓦斯发电、工业用气、集中供热、机械动力、汽车动力、家庭炊事等。简而言之，凡是用天然气的地方，都可以用煤层气作为替代。

太阳能

太阳能一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等等。在几十亿年内，太阳能是取之不及、用之不竭的理想能源。

太阳能的优点包括：(1)普遍，太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。 (2)无害，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。 (3)巨大，每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 (4)长久，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。

页岩气

页岩气是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与煤层气、致密气同属一类。页岩气燃烧后产生的污染更少，被认为是未来主要的清洁能源之一。

页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。与常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点。页岩气很早就已经被人们所认知，但采集比传统天然气困难。随着资源能源日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，人们逐渐意识到页岩气的重要性。

我国页岩气资源类型多样、分布广泛，从元古代到第四纪，形成了海相、海陆交互相和陆相三种沉积环境下的多套富有机质页岩层系，具有较大资源潜力。

页岩气跟天然气一样，用途很广，主要用于化肥、化工、发电、陶瓷、玻璃、机械、轻工、冶金制造及民用燃料等工业生产和生活领域。

生物质能

生物质能，是指太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。生物质能直接或间接地替代绿色植物的光合作用，可以转化为常规的固态、液态和气态燃料，是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，同时也是唯一一类可再生的碳源。

所以从广义上说，生物质能是太阳能的一种表现形式。生物质能作为一种重要的新能源，其技术成熟，应用广泛，在应对全球气候变化、缓解能源供需矛盾、保护生态环境等方面发挥着重要作用，是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源，成为国际能源转型的重要力量。

根据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源，农业资源，生活污水和工业有机废水，城市固体废物和畜禽粪便等5大类。国家能源局发布的《生物质能发展十三五规划》显示，全国可作为能源利用的农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物和能源作物、生活垃圾与有机废弃物等生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤。

天然气水合物

天然气水合物又叫可燃冰，是气体分子和水分子在低温高压下形成的结晶物质，分解为气体后，甲烷含量一般在80%以上，最高可达99.9%。1立方米的可燃冰可释放出164立方米的甲烷气和0.8立方米的水。可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，不会像煤炭和石油产品燃烧时释放出粉尘、硫化物、氮氧化物等环境污染物，所以被誉为21世纪最理想的清洁能源。

可燃冰的形成需要大量的烃类气体，这些烃类气体有的来自于微生物的分解，也有一些来自于深部油气田的热降解，当然也有两者混合形成的。以此可以将可燃冰分为三种类型，分别是微生物气型、热解气型、混合气型。

在海域发现的可燃冰绝大多数为微生物气型，我国南海北部海域发现的主要属于这一类型。在陆域发现的可燃冰以混合气型、热解气型为主，如我国祁连山冻土区发现的可燃冰。一般来说，可以利用碳同位素的比例关系，来判断可燃冰的气体来源。

可燃冰具有燃烧值高、污染小、储量大等特点，被各国视为未来石油、天然气的战略性替代能源。

水能

水能是指天然水流蕴藏的能量，主要是指水的势能和动能。广义的水能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流和潮流能等，潮汐能、波浪能等常被称作新能源；狭义的水能资源是指河流水能。

常规的水力发电是指对陆地水系的能源利用，其基本原理是，利用河川、湖泊等位于高处的水体所具有的势能，当水流降落至低处时，带动水轮机，从而将水中的势能转换成动能，再通过水轮机推动发电机产生电能。

典型的水电站由三部分组成：蓄水的水库、控制水流的大坝和产生电力的发电机。水电站具有发电成本低、高效灵活的优点，同时还可以与防洪、灌溉、航运、养殖、旅游等多个方面组成水资源综合利用体系。水能在转换为电能的过程中不发生化学变化，不排出有害物质，对空气和水体本身不产生污染，因此是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。

核能

核能是用铀制成的核燃料在反应堆的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机一起旋转而发电，并通过电网输送给消费者。

与火力发电相比，核电有以下特点：⑴ 核能发电是清洁能源。核电站不排放有害物质，不会造成温室效应。⑵ 核能发电是经济的能源。虽然核电站的投资高于燃煤电厂，但由于核燃料的成本低于燃煤成本以及核燃料是长期起作用等因素，所以目前核电站的总发电成本低于燃煤电站。⑶ 核能是可持续发展的能源。世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。这些裂变燃料足够使用到聚变能时代。

风能

风能是空气流动所产生的动能，是太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀，引起大气层中压力分布不平衡，在水平气压梯度的作用下，空气沿水平方向运动形成风。

风能资源的总储量非常巨大，一年中技术可开发的能量约5.31013千瓦时。风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广，但它的能量密度低（只有水能的1/800），并且不稳定。在一定的技术条件下，风能可作为一种重要的能源得到开发利用。风能利用是综合性的工程技术，通过风力机将风的动能转化成机械能、电能和热能等。

据估计，到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为1300亿千瓦，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。