گرمایش ساختمان توسط خورشید، اولین و اصلی ترین کاربرد انرژی خورشیدی در بخش ساختمان می باشد. سیستمهای گرمایش خورشیدی برمبنای نوع سیال هوا یا مایع، که در کلکتورهای خورشیدی گرم می شود، به دو نوع عمده تقسیم بندی می شوند. هر دو نوع از این سیستم ها تابش خورشید را جمع آوری و جذب کرده و حرارت بدست آمده از خورشید را جهت تامین بار گرمایش مستقیما" به فضاهای داخلی ساختمان ها انتقال می دهند. استفاده این سیستم ها از منبع انرژی بی پایان و ارزان خورشیدی یکی از مزایای سیستم های خورشیدی می باشد و از همه مهمتر این سیستم ها برخلاف سوخت های فسیلی تهدیدی برای محیط زیست به شمار نمی روند.

موتور استرلینگ موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند ونسبت به موتور بنزینی و دیزلی کارآیی بیشتری دارند. امروزه چنین موتورهایی برایموردهای خاص استفاده می شوند. موتورهای استرلینگ از چرخه استرلینگ استفاده می کنند که با چرخه های استفاده شده درموتورهای احتراق داخلی متفاوت است. چرخه استرلینگ از یک منبع حرارتی خارجی که مانند بنزین، انرژیخورشیدی یا گازهای بیومس استفاده می کند و هیچ احتراقی داخلسیلندرهای موتور رخ نمی دهد . برای تامین انرژی مورد نیاز این موتور از یک دیش منعکس کننده استفاده می شود. این دیش انرژی حرارتی خورشید را مستقیما به روی موتور منعکس می کند و موتور شروع به تولید برق می کند.

از انرژی حرارتی خورشید علاوه بر استفاده نیروگاهی، می توان در زمینه های زیر بصورت صنعتی، تجاری و خانگی استفاده کرد

نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع برج دریافت کننده مرکزی با متمرکز نمودن پرتوهای تابش خورشید روی برج دریافت کننده انرژی الکتریکی تولید میکنند. این سیستم از مجموعه ای از آینه ها که هر یک بطور جداگانه خورشید را ردیابی میکنند تشکیل شده تعداد این آینه ها در یک نیروگاه به صدها و هزاران عدد میرسد که هلیوستات نامیده میشوند. سطوح متمرکز کننده طوری تنظیم میشود که همواره پرتوها را روی دریافت کننده ثابتی که همان برج مرکزی است منعکس کنند.

نیروگاههای حرارتی خورشیدی از نوع سیستم کلکتور سهموی خطی شامل ردیفهای موازی و طولانی از متمرکز کننده ها میباشد. بخش متمرکز کننده شامل سطوح انعکاسی سهموی است که از جنس آینه های شیشه ای میباشند و روی یک سازه نگهدارنده قرار میگیرند. دریافت کننده انرژی شامل لوله های جاذب استوانه ای شکل با پوشش انتخابی هستند که بوسیله شیشه پیرکس پوشانده میشوند و در طول خط کانونی قرار میگیرند.بخش دریافت کننده در قسمتهای انتهایی روی دو تکیه گاه قرار گرفته اند که این مجموعه روی تیرکهای اصلی سازه سوار است. سیستم ردیابی در این دستگاهها تک محوره بوده و ردیابی خورشید از شرق به غرب بر روی تک محور دورانی انجام میگیرد بگونه ای که پرتوهای خورشیدی در تمام مدت ردیابی بر روی لوله های جذب کننده کانونی میشوند. یک سیال انتقال حرارت، بطور مشخص روغن، در دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد از میان لوله های جاذب در جریان میباشد و روغن داغ در مبدلهای حرارتی، آب را به بخار تبدیل میکند و بخار فوق داغ طی سیکل رانکین از توربین و ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می کند.

انرژي باد نظير ساير منابع انرژي تجدبدپذير از نظر جغرافيايي گسترده و در عين حال به صورت پراكنده و غير متمركز و تقريبا هميشه در دسترس مي باشد. انرژي باد طبيعتي نوساني و متناوب داشته و وزش دائمي ندارد. هزاران سال است كه انسان با استفاده از آسياب هاي بادي تنها جز بسيار كوچكي از آن را استفاده مي كند.

اين انرژي تا پيش از انقلاب صنعتي به عنوان يك منبع انرژي، به طور گستوره اي مورد بهره برداري قرار مي گرفت و لي در دوران انقلاب صنعتي، استفاده از سوخت هاي فسيلي به دليل ارزاني و قابليت اطمينان بالا جايگزين انرژي باد شد. در اين دوره توربين بادي قديمي ديگر از نظر اقتصادي قابل رقابت با بازار انرژي هاي نفت و گاز نبودند. تا اين كه در سال هاي 1973و 1978 دو شوك بزرگ نفتي ضربه بزرگي به اقتصاد انرژي هاي حاصل از نفت و گاز وارد آورد. به اين ترتيب هزيته انرژي توليد شده به وسيله توربين هاي بادي در مقايسه با نرخ جهاني قيمت انرژي بهبود يافت. پس از آن مراكز و موسسات تحقيقاتي و آزمايشگاهي متعددي در سراسر دنيا به بررسي تكنولوژي هاي مختلف جهت استفاده از انرژي باد به عنوان يك منبع بزرگ انرژي پرداختند. به علاوه اين بحران باعث ايجاد تمايلات جديدي در زمينه كاربرد تكنولوژي انرژي باد جهت توليد برق متصل به شبكه پمپاژ آب، و تامين انرژي الكتريكي نواحي دور افتاده شد. همچنين در سال هاي اخير، مشكلات زيست محيطي و مسائل مربوط به تغيير آب و هواي كره زمين به علت استفاده از منابع انرژي فسيلي بر شدت اين تمايلات افزوده است. از سال 1975 پيشرفت هاي شگرفي در زمينه توربين هاي بادي در جهت توليد برق به عمل آمده است. در سال 1980 اولين توربين برق بادي متصل به شبكه سراسري نصب گرديد. بعد از مدت كوتاهي اولين مزرعه برق بادي چند مگاواتي در امريكا نصب و به بهره برداري رسيد.

در پايان سال 1990 ظرفيت توربين هاي برق بادي متصل به شبكه در جهان به 200 MW رسيد كه توانايي توليد سالانه 3200 Gwh برق را داشته كه تقريبا تمام اين توليد مربوط به ايالت كاليفرنيا آمريكا و كشور دانمارك بود. امروزه كشورهاي ديگر نظير هلند، آلمان، بريتانيا، ايتاليا و هندوستان برنامه هاي ملي و ويژه اي را در جهت توسعه و عرضه تجاري باد آغاز كرده اند. در طي دهه گذشته، هزينه توليد انرژي به كمك توربين هاي بادي به طور قابل ملاحظه اي كاهش يافته است.

در حال حاضر توربين هاي بادي از كارآيي و قابليت اطمينان بيشتري در مقايسه با 15 سال پيش برخوردارند. با اين همه استفاده وسيع از سيستم هاي مبدل انرژي باد ( WECS ) هنوز آغاز نگرديده است. در مباحث مربوط به انرژي باد، بيشتر تاكيدات بر توربين هاي بادي مبدل برق جهت اتصال به شبكه است. زيرا اين نوع از كاربرد انرژي باد مي تواند سهم مهمي در تامين برق مصرفي جهان داشته باشد. بر اساس برنامه سياست هاي جاري ( CP ) تخمين زده مي شود كه سهم انرژي باد در تامين انرژي جهان در سال 2020 تقريبا برابر با 375Twh در سال خواهد بود. اين ميزان انرژي با استفاده از توربين هاي بادي به ظرفيت مجموع 180 GW توليد خواهد گرديد.

اما در قالب برنامه ضرورت هاي زيست محيطي ( ED) سهم اين انرژي در سال 2020 بالغ بر 970 Twh در سال خواهد بود. كه با استفاده از توربين هاي بادي به ظرفيت مجموع 470 GW توليد خواهد شد. به طور كلي با استفاده از انرژي باد، به عنوان يك منبع انرژي در دراز مدت مي توان دو برابر مصرف انرژي الكتريكي فعلي جهان را تامين كرد.

در بين انرژي هاي تجديدپذير، انرژي باد يكي از اقتصادي ترين روش هاي توليد برق است كه آلودگي محيط زيست را در پي نداشته و پايان پذير نيز نيست. طبق آمار موجود توليد هر كيلو وات ساعت انرژي الكتريكي از باد مي تواند از انتشار حدود يك كيلوگرم CO2 در مقايسه با نيروگاه هاي سوخت فسيلي جلوگيري نمايد. به طور كلي با جايگزيني انرژي برق بادي به جاي انرژي برق توليدي از نيروگاه سوخت فسيلي مي توان از انتشار گازهاي گلخانه اي كاست. به عنوان نمونه در منجيل هر توربين 500 كيلووات در سال حداقل 1500000 كيلووات ساعت انرژي برق توليد مي نمايد كه باعث كاهش آلاينده هاي محيط زيست به مقدار زير خواهد گرديد:

CO2 1275000 Kg

SO2 4350 Kg

NOx 3900 Kg

خاك 150 Kg

خاكستر 82500 Kg

در زماني كه برق مورد نياز شبكه توسط توربين هاي برق بادي تزريق مي شود برق توليدي ساير نيروگاه ها كاهش يافته از اين رو در مصرف سوخت فسيلي اين نيروگاه ها صرفه جويي مي گردد كه با توجه به ميزان تزريق برق بادي به شبكه، از انتشار آلاينده هاي محيط زيست كاسته خواهد شد.
از طرف ديگر مي توان به جاذبه هاي طبيعي و چشم انداز سيستم هاي انرژي بادي كه در معرض ديد افراد قرار مي گيرند اشاره كرد كه نمايي از انرژي پاك براي مردم تلقي مي شود. در ضمن از سطح زميني كه براي احداث مزرعه برق بادي اختصاص مي يابد 99% آن قابل استفاده مي باشد. گرچه پره هاي توربين هاي بادي نوعا بيشتر از 10 متر !! قطر دارند اما از آنجا كه در ارتفاع بالاتر از 20 متري قرار دارند، اجازه فعاليت هاي كشاورزي و دامپروري تا كنار برج توربين ها همچنان فراهم است و شواهد مويد اين است كه حيوانات اهلي و وحشي اطراف مزارع بادي نيز متحمل اثر سوئي نمي گردند. هم چنين مطالعات در كشورهاي پيشرو در اين تكنولوژي نشان مي دهد كه تنها 1% از كل سطح مزارع بادي توسط خود اين توربين ها اشغال مي شوند. در نتيجه با توجه به موارد فوق انرژي بادي در كاهش هزينه هاي اجتماعي در مقايسه با نيروگاه هاي سوخت فسيلي كه در برگيرنده اثرات برون زايي منفي مي باشند توجيه پذير مي باشد و برق حاصل از آن مي تواند به عنوان يك انرژي پايدار در توسعه اقتصادي، اجتماعي و فرهنگي كشور مورد استفاده قرار گيرد.

تولید کنندگان صنعت اتومبیل در راستای تولید اتومبیلهای دوست دار محیط زیست دست به فعالیتهای خلاقانه ای می زنند که گاه ممکن بودن آن امری دور از ذهن به نظر می آید. ابداع اتومبیلی که با استفاده از انرژی باد حرکت می کند نیز در دسته چنین فعالیتهایی قرار دارد.

به گزارش CarXR.com : اتومبیل Formula AE با استفاده از انرژی خورشیدی نیروی مورد نیاز خود را تامین می کند اما در کنار این انرژی نیروی باد را نیز به یاری گرفته و از آن در چرخاندن توربین موتورش استفاده می کند.

 به مفهومی دیگر پس از اتمام شارژ باطری خورشیدی، اتومبیل از بادی که در اطراف اتومبیل در حال جریان است استفاده کرده و توربینی که در ساختار آن گنجانده شده است را به منظور تولید انرژی الکتریکی به گردش می اندازد.

Formula AE قادر است در کمتر از 4 ثانیه شتاب خود را از صفر به 96 کیلومتر بر ساعت برساند و حداکثر سرعت این اتومبیل خورشیدی- بادی 250 کیلومتر بر ساعت خواهد بود. همچنین این اتومبیل دو سرنشینه به لایه هایی از صفحات خورشیدی کاغذ مانند و موثر مجهز است که در کمتر از 1.5 ساعت به طور کامل شارژ خواهند شد. این شارژ به راننده اجازه طی 321 کیلومتر مسافت و یا یک ساعت مسابقه پرسرعت را خواهد داد.

بر اساس گزارش تلگراف، بدنه این اتومبیل نیز از آلومینیوم بسیار سبک و فولاد مقاوم و مناسب برای انجام مسابقات اتومبیل رانی تولید شده است. نمونه نهایی Formula AE ماه آگوست به پایان رسیده و قیمت احتمالی آن 100 هزار دلار خواهد بود.

مطالعات مربوط به توربین‌های نصب شده در ساحل یا نزدیک ساحل دریا نشان می‌دهد که تعداد پرندگانی که در اثر توربین‌های بادی کشته می‌شوند در مقایسه با تعدادی که در نتیجه سایر فعالیت‌های انسان‌ها کشته می‌شوند مانند ترافیک، شکار، خطوط انتقال برق و ساختمان‌های مرتفع و مخصوصاً اثرات زیست محیطی استفاده از منابع تولید (برق) آلوده‌کننده، قابل اغماض است. مثلاً در انگلستان که صدها توربین بادی وجود دارد برای هر توربین در سال یک پرنده کشته می‌شود و ۱۰ میلیون پرنده در سال در اثر برخورد با اتومبیل کشته می‌شوند. در آمریکا در اثر برخورد با توربین‌های بادی نصب شده در ساحل یا نزدیکی ساحل ۷۰ هزار پرنده در سال کشته می‌شوند که این تعداد را با ۵۷ میلیون پرنده که در اثر برخورد با اتومبیل کشته می‌شوند می‌توان مقایسه کرد. جامعه سلطنتی حمایت از پرندگان انگلستان (RSPB) نتیجه‌گیری کرد که شواهدی موجود است که نشان می‌دهد مزارع بادی که بطور صحیح تعیین محل شده‌اند برای پرندگان خطرناک نیستند. این جامعه از مزرعه‌های بادی و سایر روش‌های تولید انرژی تجدیدپذیر حمایت می‌کند.
بعضی از توربین‌های بادی ساحلی و نزدیک ساحل باعث کشته شدن پرندگان می‌شوند. در مطالعات اخیر برای تعیین محل نصب توربین‌های بادی الگوهای مسیر شناخته شد. پرواز پرندگان مورد توجه قرار می‌گیرد، ولی بعضی از مسیرهای مهاجرت پرندگان مخصوصاً پرندگانی که هنگام شب پرواز می‌کنند ناشناخته هستند. مطالعات انجام شده توسط کمیسیون انرژی کالیفرنیا در سال ۲۰۰۴ نشان داد که توربین‌های ساحلی سالیانه بین ۱۷۶۶ و ۴۷۲۱ پرنده را کشته است. مطالعات انجام شده از طریق رادار در شرق آمریکا درمورد توربین‌های ساحلی و نزدیک به ساحل نشان داده است که پرندگان آوازخوان مهاجر در مجاورت تیغه‌های توربین‌های بادی مدرن بزرگ در حال پرواز هستند. طبق گزارش جامعه سلطنتی محافظت از پرندگان در بریتانیا، مزرعه‌های بادی ساحلی و نزدیک ساحل در نروژ عقاب‌های دریائی را از بین برده است. جامعه مذکور اعلام کرد پره‌های توربین‌ها بادی در طول مدت ۱۰ ماه تعداد ۹ پرنده را کشت. کشور نروژ مهمترین مکان عقاب‌های دم سفید است. تعداد خفاش‌های کشته شده در تأسیسات توربین‌های بادی ساحلی و نزدیک ساحل حتی کارکنان صنایع محلی را دچار مشکل کرده است. طبق مطالعات انجام شده در سال ۲۰۰۴ حدود ۲۲۰۰ خفاش به وسیله ۶۳ توربین ساحلی در دو محل در شرق آمریکا در طول مدت شش هفته کشته شدند. این مطالعات نشان می‌‌دهد بعضی از پروژه‌های ساحلی و نزدیک ساحل مخصوصاً برای خفاش‌ها بسیار خطرناک است و در این مورد تحقیقات بیشتر لازم است.
در صورتی که تعداد مزرعه‌های بادی دور از ساحل در عمق آب افزایش یابد این سوال مطرح می‌شود که آیا صدای اقیانوس به دلیل حرکت مکانیکی توربین‌های بادی و سایر ارتعاشات از طریق برج‌های ساخته شده درون آب در حدی است که بتواند پستانداران دریائی را آزار دهد؟ آزمایش‌های انجام شده در دانمارک درمورد تأسیسات کم عمق نشان داد این موضوع فقط تا چندصد متر حائز اهمیت است. بهرحال صدای تزریق شده در قسمت عمیق‌تر احتمالاً در جانوران بزرگ‌تر مانند وال (نهنگ) که از فرکانس‌های پائین‌تر استفاده می‌‌کنند تأثیرگذار خواهد بود.
درمورد امنیت نیروگاههای بادی سازمان انرژی بادی بریتانیا اعلام کرد: انرژی بادی ایمن‌ترین فناوری‌های انرژی است و از بهداشت و ایمنی زیاد برخوردار است. در مدت بیش از ۲۰ سال تجربه بهره‌برداری و بیش از ۵۰۰۰۰ دستگاه نصب شده در سراسر جهان در اثر عملکرد و بهره‌برداری از توربین‌های بادی هیچکس آسیب ندیده است.
برای طراحی و بهره برداری از پروژه‌های انرژی بادی همچنین همکاری نزدیک صنایع با هیات‌های قانون‌گذاری در کشورهائی که انرژی بادی در حال پیشرفت می‌باشد استاندارد مهمی تعیین شده است.
تجربه‌های ثبت شده نشان می‌دهد که توربین‌های نصب شده در ساحل یا نزدیکی ساحل با ایجاد صدا و از نظر دید باعث مقاومت مردم در برابر ساخت این نیروگاه‌ها شده است. نصب این توربین‌ها دور از ساحل (۱۰ کیلومتر یا بیشتر) درون دریا این مسئله را حل خواهد کرد، ولی هزینه ساخت مزرعه‌های بادی درون دریا و دور از ساحل بیشتر است و در بسیاری موارد انتقال برق به ساحل مشکلاتی به همراه دارد.
بعضی از ساکنین نزدیک به توربین‌های بادی ساحلی یا نزدیک ساحل از سایه این توربین‌ها در منطقه مسکونی خود شکایت دارند. برای اجتناب از این مسئله، هنگام تعیین محل توربین‌های بادی ساحلی و نزدیک ساحل اقدامات لازم به عمل خواهد آمد.
برج‌های بادی بزرگ در ساحل و نزدیکی ساحل به چراغ‌های اخطار برای هواپیما احتیاج دارند. این چراغ‌ها در هنگام شب آلودگی نور به وجود می‌آورد که باعث آزار مردم و آسیب زدن به اکوسیستم خواهد شد. سازمان FAA برای این منظور در بعضی نقاط حدودی را تعیین می‌کند.
اقدامات به عمل آمده در جهت پیشرفت در طراحی پره‌ها و سایر تجهیزات توربین باعث بی‌صداشدن توربین‌های مدرن شده است تا حدی که زیر آنها می‌توان به راحتی صحبت کرد.

گفته می‌شود انرژی بادی به دلیل اینکه طبیعت قطع وصل دارد و لازم است به وسیله نیروگاههای فسیلی حمایت شود باعث کاهش آلودگی هوا و کاهش گاز Co2 نمی‌شود. توربین‌های بادی جانشین ظرفیت تولید برق نیروگاههای فسیلی نمی‌شوند ولی انرژی بادی می‌تواند باعث کاهش مصرف سوخت فسیلی و بنابراین کاهش گاز CO2 شود. برای تولید برق از طریق انرژی بادی هیچگونه سوختی مصرف نمی‌شود و تولید گاز آلوده کننده با تولید برق از طریق انرژی بادی ارتباط مستقیم ندارد. بهرحال برای ساخت نیروگاههای بادی بایستی از سایر منابع استفاده شود. تولید برق از انرژی بادی ممکن است از طریق سایر تأسیسات تولید در آلودگی هوا تأثیر غیر مستقیم داشته باشد و ممکن است در راندمان تأسیساتی که برای ایجاد تعادل در عرضه و تقاضا مورد استفاده قرار می‌گیرند تأثیرگذار باشند مخصوصاً در صورتی که این تأسیسات سوخت‌های فسیلی مصرف کنند.
براساس مطالعه شبکه سراسری برق ایرلند اعلام شد که تولید برق از طریق باد باعث کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی می‌شود. بنابراین باعث کاهش آلودگی هوا و کاهش گاز CO2 از ۵۹/۰ تن در هر مگاوات ساعت به ۳۳/۰ تن در مگاوات ساعت خواهد شد. نیروی باد یک منبع تجدیدپذیر است یعنی استفاده از آن باعث تخلیه کردن ذخیره سوخت‌های فسیلی نمی‌شود. باد همچنین یک منبع انرژی تمیز است و بهره‌برداری از آن باعث تولید دی‌اکسیدکربن، دی اکسید گوگرد، جیوه یا سایر مواد آلوده‌کننده هوا نمی‌شود.
تولید نیروی برق فقط بخشی (حدود ۳۹ درصد در آمریکا) از استفاده از انرژی یک کشور را تشکیل می‌دهد بنابراین نیروی باد اثرات منفی استفاده از انرژی را تخفیف می‌دهد. از آنجائیکه باد می‌تواند برای تولید برق جایگزین سوخت شود نیروی باد می‌تواند باعث کاهش گرمای کره زمین شود.
توربین‌های بادی ممکن است باعث کشتن پرندگان شود و نیروگاههای فسیلی نیز از طریق تغییر آب وهوا، باران اسیدی و آلودگی محیط زیست در حیات جانداران اثرات زیان باری دارند. برخلاف نیروگاههای فسیلی یا هسته‌ای که برای خنک کردن تأسیسات حجم زیادی از آب را در سیستم خود به چرخش درمی‌آورند و باعث تبخیر آن می‌شوند توربین‌های بادی برای تولید برق نیازی به آب ندارند.