Un système d’énergie renouvelable utilise des sources d’énergie naturelles et renouvelables. Les sources d’énergie renouvelables courantes actuellement utilisées comprennent le vent, l’eau, le soleil et la chaleur géothermique. Ceux-ci sont reconstitués par la nature, plutôt que d’être créés par l’homme. Les systèmes d’énergie renouvelable aident à protéger l’environnement car ils ne libèrent généralement pas de sous-produits nocifs dans l’atmosphère.
L’énergie éolienne est exploitée par des éoliennes ou des moulins à vent. Les éoliennes sont généralement installées en grands groupes, appelés parcs éoliens. Ce type de système d’énergie renouvelable est le plus souvent utilisé par les utilisateurs commerciaux. Un inconvénient de l’utilisation des moulins à vent est la quantité de terres ouvertes nécessaires. De petites éoliennes peuvent être utilisées dans certaines zones résidentielles pour fournir de l’électricité aux maisons individuelles.
L’énergie de l’eau peut également être exploitée pour créer de l’électricité. Les centrales hydroélectriques utilisent le débit d’eau pour faire tourner les turbines des centrales électriques qui produisent de l’électricité. L’énergie hydroélectrique est utilisée aux États-Unis depuis la fin des années 1800.
L’énergie solaire peut être utilisée dans divers systèmes d’énergie renouvelable. La lumière du soleil peut être directement convertie en électricité à l’aide de panneaux photovoltaïques (PV). Ces panneaux sont généralement placés sur le toit d’un bâtiment et inclinés pour capter le maximum de lumière solaire possible pendant la journée. Les panneaux solaires peuvent être utilisés dans des résidences individuelles ou dans une centrale électrique. Une autre façon d’utiliser l’énergie solaire consiste à concentrer l’énergie solaire (CSP). Le CSP concentre la lumière du soleil pour faire bouillir l’eau, ce qui, à son tour, crée de l’électricité.
L’énergie géothermique renouvelable est collectée en captant la chaleur générée par la Terre. La chaleur générée par le noyau terrestre crée de la vapeur et de l’eau chaude. L’eau ou la vapeur peut être recueillie par une pompe à chaleur géothermique dans le sol et utilisée pour chauffer l’intérieur d’un bâtiment. La chaleur ou la vapeur peut également être utilisée pour faire tourner les turbines d’une centrale électrique afin de créer de l’électricité.
Des incitations sont parfois offertes par les gouvernements locaux et fédéraux aux consommateurs qui utilisent un système d’énergie renouvelable. Aux États-Unis, certains États offrent des prêts ou des rabais à faible coût pour aider à couvrir les coûts d’installation d’un système d’énergie renouvelable. Certains systèmes individuels peuvent produire plus d’électricité que nécessaire pour une seule maison. L’électricité supplémentaire peut être renvoyée au réseau public afin que d’autres clients puissent l’utiliser. Le propriétaire d’un tel système d’énergie renouvelable reçoit un crédit pour toute énergie renvoyée au réseau électrique.
La disponibilité et le coût de ces systèmes diffèrent selon les régions du monde. À mesure que la technologie les rendra plus fiables et plus connus, ils deviendront plus facilement disponibles. La capacité de commercialiser en masse des systèmes d’énergie renouvelable peut également réduire les coûts.