Проблему використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) у різних галузях народного господарства почали розв'язуватися з другої половини XX ст. До цього спонукали кризові ситуації: світова енергетична криза 1973 р. і Чорнобильська катастрофа 1986 p., що змусили більшість країн переглянути свою енергетичну політику щодо темпів і перспектив практичного застосування НВДЕ.
Інтерес у всьому світі до НВДЕ зумовлений двома негативними тенденціями розвитку традиційної енергетики: швидким виснаженням природних ПЕР і забрудненням навколишнього середовища. За даними ООН, уже до середини XXI ст. можливе виснаження основних видів викопного палива - вугілля і урану (U238).
Особливу роль у виникненні ПЕР на Землі відіграє Сонце. Сонячна енергія протягом мільйонів років була рушійною силою виникнення родовищ нафти, газу та твердого палива.
Одним з основних напрямів нетрадиційної енергетики є використання енергії Сонця прямими і непрямими методами. Прямі методи використання сонячної енергії грунтуються на перетворенні променистої енергії Сонця на електричну і теплову, непрямі - дозволяють використовувати кінетичну і потенційну енергію, що виникає внаслідок сонячного випромінювання з біосфери.
Це енергія вітру, біомаси (органічні відходи в господарській діяльності людини, енергетичні плантації), океанів і морів (наприклад, енергія припливів і відпливів, температурного градієнта великих товщ води), гідроенергія (великих та малих річок, що виступають як гідроакумулювальні системи).
Сумарний потенційний внесок усіх НВДЕ у світовий енергетичний баланс уже до кінця 2000 р. становив майже 10 %. Об'єм використання окремих видів НВДЕ розподіляється так (млн т у. п.): сонячна енергія (на гаряче водопостачання й опалення) - 36; геотермальна енергія - 29; енергія вітру - 7; енергія біомаси - 7; інші види енергії - 7 (усього - 86 млн т у. п.).
Світова енергетична криза 70-х pp. і усвідомлення наслідків Чорнобильської катастрофи зробили свою справу: світове співтовариство шукає «нову енергію», насамперед у напрямі використання НВДЕ (табл. 2.6).