選擇有希望在可持續的基礎上長期向世界經濟供應能量的技術有多種,它們具有不同的優點和問題。但是,它們中的許多都有各自的特征并面臨著不同的挑戰。在缺乏推動生物質新能源的政策時,我們假設市場競爭力缺乏將是我們在這里所評價的各種候選的可持續能源被采納的主要障礙。為了具有競爭力,這些新技術必須使成本等于或低于市場成本。而且供應的單位成本必須與世界能源市場的單位成本相當。能夠成功地大量替代常規的燃料和電力的新技術,必須且有與所替代的所有常規能源進行競爭的能力。
我們已經發現,這些候選技術處于不同的發展階段。例如,
木屑顆粒機對新能源的開發和利用,都面臨代替煤炭石油資源和降低成本的主要挑戰,盡管對于這兩種不同的概念解決方式差別很大。考慮到技術成熟度的不同,在研發過程中,究竟從何處得到答案差別也很大。對于新能源開發的情況,成本降低有可能只通過進一步的直接的開發和設計努力而達到,而基礎研究的新發現并不起主導作用。相反,通過開發來降低光伏發電成本并沒有得到所預期的結果,而且看起來也不可能在不久的將來得到所預期的結果。
其他的可更新技術,比如風力和被動式太陽能收集集技術,已經在特定的場所和條件下具有競爭力。進一步的技術進步、制造業的艱新和市場的努力都有希望增加它們的市場份額。但是,進一步占有市場對所有這些間歇的新能源都存在限度,就像太陽能和風力發電。這個固有性質將使它們達不到對常規的化石燃料的廣泛替代,除非成本可以接受的能量儲存手段已經開發出來。在經濟上可行的儲存技術的缺乏已經限制了這些能源的聯網應用和獨立應用,并且預計將來還會限制對它們的采用。
在經濟上可行的能量儲存手段的缺乏反映了技術發展的現狀,它與新能源技術本身的發展是同步的。先進電池、熱儲存和氫氣儲存的發展絕不是很快的,即使在20世紀70年代能源危機時期的各種計劃的早期推動之下。發展新電他的努力只會帶來使用壽命上的有所改善和固定式用途成本的下降。假設先進電池的成本有所下降,風力發電將是惟一的使儲存可以勉強帶來經濟效益的間歇能源技術。
只要限定使用通常的(顯熱)介質,除了設計更精巧之外,熱儲存也不會取得什么進展。利用相變材料的尚來完全開發出來的性質,似乎是突破這個難題的一種可能方式。以氫氣的形式儲存電能的三階段過程目前是,而且預計將來還會繼續是一種過于昂貴的儲存手段。如果試圖利用這些技術,必須認識到儲存供應二次能源需要附加投資,其固定成本必須添加到初級能源的成本之上。在轉入和轉出儲存時還有額外的能量損失,因此能量供應的單位成本會更高。
電動汽車,無論是由電池或燃料電池提供動力,似乎都受制于質量比參數,它們限制了電動汽車的里程和速度。在提高這些車輛的質量比功率或者能量儲存性能方面,電池技術的開發只取得很小的進展。超電容器在增加成本的前提下,可以提高電動汽車的加速能力,但是電池面臨的根本的里程限制不會得到顯著改善。盡管最近先進電池協會加強了重視,因而有可能產生新的結果,但是這些都只是隨著時間不斷累積的小進步,除非基礎研究能夠提出明顯不同的方法。利用燃料電他的電動汽車間樣存在儲存氫氣的質量比問題。具有創新性的替代方法,比如利用金屬氫化物,具有取得突破的可能性,但還需要進一步的開發努力。即使對于任何一種可能的電動汽車,質量比問題都已經解決,目前與常規內燃機汽車相比令人很不滿意的成本問題仍然是它們被廣泛采用的另一個障礙。