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  能源效率和可再生能源是可持續能源的兩大支柱。可持續能源已經定義了一些方法是:  這個可持續能源的定義區分開其他可再生能源的術語,例如替代能源和綠色能源的,專注於一個能源來源能夠繼續提供能源的能力。可持續能源可以產生一些對環境汙染,只要汙染不是足夠嚴重到要禁止無限期的大量使用的這種能源。可持續能源也不同於低碳能源,因為低碳能源是僅僅在並不會增加大氣中的二氧化碳的這個意義上才具有可持續性。  綠色能源是可以提取,產生和/或消費而沒有對於環境有任何顯著的負面影響的能源。地球這顆行星具有一個自然的恢復能力,這意味著只要是沒有超越這種恢復能力的汙染仍然可以被稱為綠色的。  綠色電力是可再生能源的一個子集,這些可再生能源的資源和技術,提供了最高的環保效益。美國環保署(EPA)定義的綠色電力是太陽能、風能、核能、地熱能、沼氣、生物質能,和低影響小水電資源生產的電力來源。經常有客戶購買綠色電力,是為避免對環境的影響和其溫室氣體減排效益。

  可再生能源技術是可持續能源的重要貢獻者,因為它們通常有助於維護世界能源安全,和減少對化石燃料資源的依賴,併為減少溫室氣體排放的提供了機會。國際能源署(IEA)指出:  第一代技術已經非常成熟,第二代技術現在正在進入市場,而第三代技術,在很大程度上取決於長期的研究和發展方面的承諾,其中公共部門可以發揮作用。

  水力發電廠的優點是長壽命,並且許多現有的工廠已經經營超過了100年。從電網執行的角度看,水電是一種非常靈活的技術。即使在今天的能源市場中,與化石燃料相比,大型水電仍提供了一個成本最低的選項,它沒有與電廠執行有關的有害氣體排放。

  走向能源可持續性不但需要在提供能量的方式上有改變,而且需要在使用的能源方式上也有改變,並把提供各種產品或服務所需的能量的數量減少是至關重要的。在能量方程中,在需求方改善的機會,是和那些在供應方改善的機會是同樣的豐富多樣,而且往往提供了顯著的的經濟利益。  可再生能源和能源效率,有時被說成是可持續能源政策的“雙支柱”。為了穩定和降低二氧化碳排放量,這兩種資源必須被開發。使用效率可以減慢對能源需求的增長,使不斷增加清潔能源供應可以大幅度削減化石燃料的使用。如果能源使用的增長速度過快,可再生能源的發展將追趕後退的目標。同樣,除非清潔的能源供應迅速到來,需求增長放緩才將會開始減少總的排放量;此外需要降低能源的碳含量。因此,可持續的能源經濟任何認真的前景,都同時要求對於可再生能源和提高效率的承諾。  可再生能源(和能源效率)不再是隻能由政府和環保分子促進的小眾行業。增加的投資水平和大部分的資金是來自更傳統的金融業者的事實表明,可持續的能源選擇正成為主流。這方面的例子將是節能聯盟專案與斯塔爾綜合製造(亨茨維爾,阿拉巴馬州,美國,StahlCon7),一個專利的發電機轉軸設計,以在現有的電力產生系統中減少排放量,在2007年授予發行權利給該聯盟。

  2010年綠色能源投資創紀錄的一年。根據彭博新能源財經的報告,在世界各地有近2430億美元投資風力發電場,太陽能發電,電動汽車,以及其他可選擇的技術,從2009年增長了30%,在2004年近5倍的錢投資。2010年,中國有511億美元投資清潔能源專案,是目前世界上最大的數字。南美洲有提供能源資助

  有關可持續能源的跨學科研究的科技刊物是:
可持續能源(英語:Sustainable Energy)是可持續的能源供應,以滿足目前的需求,又不損害未來後代滿足他們的需求的能力。促進可持續能源的技術,包括可再生能源,如水電、太陽能、風能、核能、波浪能、地熱能、潮汐能,同時也包括設計為提高能源利用效率的技術。