Im Mittelpunkt dieses Kapitels stehen die Rolle erneuerbarer Energien in der Stromversorgung sowie bei der Deckung des Bedarfs in den Sektoren Wärme und Mobilität. Die verschiedenen Technologien werden mit den jeweils wesentlichen Merkmalen beschrieben. Dazu gehören vor allem Wind- und Solarenergie, Wasserkraft, Bioenergie und Geothermie. Einen weiteren Schwerpunkt stellen die Fördermechanismen dar, die in Deutschland vor allem seit dem Jahr 2000 mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz für den Ausbau der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung in Kraft gesetzt worden sind. Der dadurch verstärkte Ausbau hat dazu beigetragen, dass aufgrund der Skaleneffekte eine deutliche Senkung der Kosten bei den meisten Erneuerbare-Energien-Technologien verzeichnet werden konnte. Zur Veranschaulichung wird die weltweite Entwicklung der Investitions- und der Stromerzeugungskosten für die genannten Technologien seit dem Jahr 2010 dargestellt. Die Integration der erneuerbaren Energien in das Gesamtsystem der Stromversorgung stellt eine besondere Herausforderung dar, auf die ebenfalls vertieft eingegangen wird.