日本能源资源匮乏，即使所有的核电站全部正常发电，其自给率也只能达到19.5%。进入21世纪以后，随着石油价格高涨，能源供应偏紧以及环保意识的增强，日本决定增强新能源的开发利用。
重点开发太阳能
太阳能发电受地理环境影响相对较小，适建场所多，被日本政府列为新能源战略的重点开发项目。2012年7月，日本实施“可再生能源发电固定价格收购制度”，规定国家负责收购由经济产业省认证的太阳能发电设备产生的电能，收购价格为每千瓦时42日元(1美元约合118日元)，差额由财政补贴。此外，“绿色投资减税制度”保证投资可再生能源的费用，可以作为经营成本免纳所得税。
优惠政策促使日本很多企业进军光伏发电领域。奥利克斯公司宣布，今后5年内将投资3000亿日元，在北海道和鹿儿岛等地建设太阳能发电设施。日本软银公司宣布，在富山市建设一座装机容量为2800千瓦的太阳能发电厂。三菱商事和三菱电机合作于去年8月在三河湾建设目前日本最大太阳能发电设施。
与此同时，日本政府还鼓励太阳能住宅建设，为此类住宅提供41万至50万日元的国家补贴，此外一些地方政府还给予金额不等的补贴。
在政府的大力扶植和企业的积极参与下，日本2013年新增太阳能发电装机容量达到500万千瓦，比上年增长150%。全年新增装机容量为世界第二，仅次于中国。
风力发电发展滞后
相对其他新能源的开发利用，风力发电成本较低，其综合成本几乎等同于煤电，从中长期来看具有很大的发展前途。但日本风力发电事业起步较晚，发展速度也比较缓慢，直到2012年底，日本全国的风电总装机容量只有261万千瓦。
日本风电协会估计，日本拥有144吉瓦陆上风能、608吉瓦海上风能的发电潜力，是有待开发的能源宝库。
在核电受挫的情况下，日本经济产业省决定在福岛县近海建设浮体式海上风力发电站，作为灾后重建的第一个项目，并逐步将其建成全球规模最大的浮体式海上风力发电站。最终的发电量为100万千瓦时，相当于1个核电机组的发电量，并可增加4000左右的就业岗位。去年11月，该海上风力发电设备开始投入运行。
日本经济产业省还成立了专家委员会，着手制定海上风电补贴新方案。日本媒体认为，这是日本大力发展海上风电的信号。
生物能源重点开发非粮类
由于生物燃油与现有的化石燃油有着很强的亲和性，混拌到化石燃油中不用改造发动机就可以使用。日本在2002年制定了《生物能源战略》，决定将生物能源的研发重点放在以废弃纤维素材料为原料的第二代生物燃料乙醇和以微藻类为原料的第三代生物燃料碳化氢方面。
筑波大学进行的实验结果表明，微藻类生物中含有大量的碳化氢，干燥后微藻类中的碳化氢含量可达到20%到30%。使用城市居民生活下水和农业废水就可以繁殖微藻类物质，在繁殖过程中还能够吸收大量的二氧化碳，减少温室气体。
日本微藻类生物燃料的研究开发已经取得重大成果，利用微藻类生产的生物燃油今年7月已经开始在日本的公交车上试用。该生物燃油是从可以在河流或水田中大量快速繁殖的一种叫做梭微子的微藻类生物中提取，并有望作为航空燃料使用。
东京大学、日本航空、全日空等有关方面已成立“下一代航空燃料研究会”，加快生物燃油的研究利用步伐，争取到2020年将生物燃油在航空用油比例提高到10%左右。筑波大学教授渡边信说，预计到2020年前后，这种生物燃油的成本有望降低到每升200日元以下。
日本富士经济咨询公司发布的调查统计数据显示，日本生物燃料市场快速增长，预计2015年将达到1766亿日元。该公司认为，随着生物燃料技术的进步，生产成本的下降，对环保问题的关注增强，可再生的生物燃料在能源消费中的比例将大幅提高。
