风电技术进步体现为风机的大型化和智能化。国际风电主流机型由2000年的0.5-1兆瓦提高到1.5-2.5兆瓦，5-6兆瓦的风机已开始生产运行，10-20兆瓦在部署研发，2010年全球新增风电机组的平均功率达到1665千瓦。中国主流机型由2005年的0.6-1兆瓦提升到1.5-2兆瓦, 3兆瓦海上风电批量安装，5-6兆瓦风电机组生产下线，新增风电机组的平均功率由2005年的849千瓦提升到2010年的1467千瓦。单机容量增大提高运行效率和部件性能的同时，新的电机驱动技术、智能控制技术、电网接入技术和发电预报技术不断涌现，使得风电更为可靠，也更易于电网接入。与技术快速进步相伴的是大规模应用，2010年全球新增风电装机3940万千瓦，累计装机达到2亿千瓦，与2007年相比，累计装机实现翻番，预计到2014年再翻番，达到4亿千瓦。风电已经成为主力新增电源，2010年全球新增装机的1/3是来自风电。金融危机后，美国和欧洲加快了向可再生能源转型的步伐，其新增电力的一半以上来自风电。从电力供应的总量上看，2010年风电占欧盟电力供应总量的5.3%，其中德国6.7%、西班牙16%、丹麦20.1%的发电量来自于风电。
太阳能光伏发电转化效率明显提高，目前商业化晶体硅光伏电池的最高转化效率可达20%。更为重要的是，多晶硅制备技术出现重大突破。国际上多晶硅的综合电耗由2000年的240千瓦时/千克下降到120千瓦时/千克，标杆企业韩国OCI的综合电耗已降至100千瓦时/千克。从国内来看，过去四年多晶硅制备平均综合电耗下降50%，降至160千瓦时/千克左右，保利协鑫的综合电耗由2008年的163千瓦时/千克下降到100千瓦时/千克。从多晶硅到硅片、光伏电池、组件和系统生产全过程的能量消耗在2-3年内即可通过电池发电回收，对于使用寿命长达25年的光伏电池而言，净可再生能源系数高达0.8-0.9，在可再生能源技术当中是较高的。另外，有毒副产品回收利用也取得突破，基本可以实现闭式循环。光伏电池生产高耗能高污染的状况已大大改善。光伏发电应用也在加速，2010年全球新增光伏发电1600万千瓦，累计装机达到3790千瓦，过去10年年均增长38.8%，国际能源署预测到2050年光伏发电将占电力总需求的11%。
太阳能光热发电异军突起。太阳能光热发电虽然因占地面积大、有一定的应用局限性，但具有转换效率高、电网调节性强等优势，近年来得到很快发展。2010年西班牙光热发电装机超过50万千瓦，计划在2013年达到250万千瓦，2020年达到1000万千瓦。美国未来几年有1026万千瓦的太阳能光热建设计划，美国能源部的目标是2015年将光热发电的成本降至10美分/千瓦时，作为尖峰负荷具有竞争力；2020年降至5美分/千瓦时，作为基本负荷具有竞争力。国际能源署预计2050年光热发电将占全球发电量的11.7%。
