與所有正常商品一樣，對于能源商品而言，消費者同樣追求物美價廉。在人類社會發展中，煤炭等化石能源之所以能夠替代薪柴，正因為其高效且低廉。而近200年來，化石能源一直牢牢占據主體能源的位置，也是因為沒有其他替代品能夠在高效和經濟性方面無出其右。
有意思的情況是，從環保的角度出發，人們會得出可再生能源應該替代化石能源的觀點，然而算一算經濟賬，卻很容易分裂為不同的陣營。可見，決定可再生能源能否替代化石能源的根本因素，還是可再生能源的生產和使用到底有沒有經濟性。
所幸，這些年來可再生能源的供應成本一直在下降，雖然目前仍然高于化石能源，但這一臨界點已經不遠了。
能源的供應成本，包括內部和外部兩塊成本。內部成本是能源自身開發和利用的直接成本，而外部成本則主要包括對環境等外部因素造成影響的間接成本。
首先，這些年來化石能源供應的內、外部總體成本在逐漸增加。內部成本表現為化石能源的開采難度逐步加大，成本增長。隨著油氣勘探開發逐步向深海、極地等復雜地質地理條件地區轉移，開采成本持續走高。
據國際能源署統計分析，世界石油的平均邊際開采成本2003年時是30美元/桶，2011年則達到了80美元/桶;其次，外部成本也在不斷增加。傳統化石能源開發利用會造成大量污染物排放，對大氣、水、土壤等造成嚴重破壞，且危害人類健康，同時化石能源燃燒所導致的二氧化碳等溫室氣體排放，還造成了全球氣候變暖等系統性災害。正是為了糾正化石能源的巨大環境負外部性，很多國家和地區已經或考慮征收資源稅、碳稅、環保稅，或開展碳排放權交易等，這些措施無一例外將導致化石能源資源供應成本進一步上漲。
與之形成對比的是，可再生能源的內部成本在逐步下降，開始表現出競爭力。從經濟性角度來看，可再生能源的競爭性正在提高，如果進一步考慮其較低的環境外部成本，則綜合效益更大。據德國專家計算，燃煤電廠每發一度電應該要計算外部成本每度約9-12美分，而太陽能發電的外部成本僅為每度約0.9-1.5美分。
在中國，這樣的情景正在上演，傳統化石能源的處境已不如以前，資源消耗和枯竭壓力帶來煤炭價格的上漲壓力，導致火電成本升高。而大量增加的煤炭消耗還導致諸多環境問題，如京津冀等區域近年來霧霾嚴重，政府計劃投入數萬億元進行大氣治理。如果綜合考慮這些環境治理成本，化石能源的供應成本絕不低廉。相反，可再生能源的生態和環境效益漸趨明顯，長期來看將成為提升競爭力的重要因素。
當然，外部環境成本在短時間還難以內部化，目前階段影響能源供給成本的主要還是內部成本。相比于火電6-10美分/千瓦時的平均度電成本，可再生能源成本水平還相對較高。不同種類的可再生能源成本水平也有差距，其中，水電、生物質和風電的價格已較容易被市場接受，而太陽能光熱發電的度電成本還相對較高。過去5年間，可再生能源發電的成本降低趨勢明顯，如美國的太陽能、風能發電成本已經出現大幅下降，在某些區域市場甚至已經低于燃煤或天然氣發電。
據美國太陽能產業協會的統計，2013年大型太陽能發電項目的長期合同電價，相比2008年已經下降了70%以上。標準公用事業規模的太陽能項目前期安裝成本，平均也比2009年下降超過1/3。風電的情況與太陽能類似，據美國風能協會產業數據，近年來風電成本下降超過一半。在美國某些區域，已經有風電項目的發電成本低于現有的傳統發電了。
歐盟市場也差不多。從歐盟光伏發電成本的趨勢分析，每千瓦時的度電成本2010-2020年間大致要下降50% 。據預測歐盟的光伏發電平準化成本由2010年的18美分/千瓦時-30美分/千瓦時，按照年均5%的速度逐年下降，至2020年預計降至約合9美分/千瓦時-21美分/千瓦時。
中國將成為可再生能源發電與常規能源發電競爭最為激烈的市場，可再生能源與化石燃料的度電成本差異還將繼續縮小。隨著天然氣價格改革，國內會逐步將天然氣發電度電成本推升到10美分/千瓦時左右，而目前光伏發電成本將與此相仿和持平。
中國太陽能發電成本逐年下降：1977年，太陽能發電成本曾經高達200元人民幣/千瓦時。到2000年底，單晶硅太陽能電池發電成本已經降到42-47元人民幣/千瓦時，非晶硅電池發電成本為23-25元人民幣/千瓦時。隨著國產太陽能電池組件技術水平的提高，目前中國太陽能發電成本已經降至0.7-0.8元人民幣/千瓦時左右(約合12美分/千瓦時)。
可再生能源的經濟性
從自身經濟性提高的因素來看，可再生能源在全球能源發展轉型的大背景下的確迎來了發展機遇期。無論是從全球范圍看，還是從中國的實際情況分析，世界上的主要發達國家以及中國等新興經濟體都已經進入可再生能源開發和利用的快速上升通道。
在歐洲、美國，新增能源裝機中可再生能源的比重已經占到60%到70%，可再生能源投資已經超過化石能源投資。在中國，新增能源裝機容量中可再生能源的比重占到一半，按照投資額計算，60%都是可再生能源。就光伏產業而言，光伏與傳統化石能源競爭的關鍵是價格和成本，由于光伏發電的價格高于常規能源，長期以來中國光伏產業發展主要依賴于國家政策補貼。但近幾年來，中國晶體硅光伏組件制造技術取得了巨大進步，圍繞著降低成本的研發工作也取得顯著成績，硅片厚度持續降低、電池效率不斷提升，短短幾年時間，光伏發電成本下降幅度超過市場預期。
顯而易見的事實是，十多年前可再生能源還是次要的能源系統，現在的增長速度卻超過其他任何能源，而且成本的下降也使其能夠與化石能源抗衡。五六年前，2009年光伏發電上網基準價為1.5元/千瓦時，如果按照光伏發電價格每年下降8%，2014年光伏發電價格將低于1元/千瓦時。
從實際情況看，數據顯示目前國內光伏行業的度電成本已達0.7元-0.8元，而目前傳統能源的度電成本在0.4元附近。如果加上國家一定數額的政策補貼(財政補貼或替代機制如綠證不退坡的情況下)，度電成本能夠達到0.4元及以下，光伏應用將可能達到一個“臨界點”。
當然，人們可能會問，既然現在可再生能源的發電成本已經具備一定競爭力了，為什么沒有出現可再生能源替代傳統化石能源的巨變?可再生能源發電的比例仍然很低?這里需要說明的是，可再生能源替代效應發揮的大小，除了其自身成本競爭力的因素以外，還受到發電不穩定性因素的制約。可再生能源，如風能和太陽能的供應都具有間歇性，只能在部分時間發電，為了保持電力的持續供應，就需要配建傳統的火力發電廠，由此造成其運行負荷和效率不高，為保證運行還需要給予一定補貼。發電不穩定的因素使得可再生能源替代傳統能源的效果打了折扣。
但是長遠來看，可再生能源的替代趨勢是確定的。國家能源局預計到2020年，中國新增的風電項目不再需要補貼，可以實現自我良性發展。《國家能源局綜合司發布關于開展風電平價上網示范工作的通知》已于2017年5月底發布，吹響了我國風電平價上網的號角。太陽能光伏發電在部分地區和部分領域，也基本能實現與電網供電成本平價發展。2025年將全面實現光伏平價上網。
未來的20年間，可再生能源將可能占到全球能源供應增長的半壁江山。平價上網的臨界點如果突破，可再生能源成為主力能源的時代將到來。
