Énergie renouvelable
Le Soleil est la principale source des différentes formes d'énergies renouvelables : son rayonnement est le vecteur de transport de l'énergie utilisable (directement ou indirectement) lors de la photosynthèse, ou lors du cycle de l'eau (qui permet l'hydroélectricité) et l'énergie des vagues (énergie houlomotrice), la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans (énergie thermique des mers) ou encore la diffusion ionique provoquée par l’arrivée d’eau douce dans l’eau de mer (énergie osmotique). Cette énergie solaire alliée à la rotation de la Terre est à l'origine des vents (énergie éolienne) et des courants marins (énergie hydrolienne).
Mix énergétique
La notion d'énergie primaire est devenue de plus en plus artificielle et contestable avec l'apparition des énergies renouvelables électriques (hydroélectricité, éoliennes, solaire photovoltaïque) dont l'énergie primaire est convertie directement en électricité sans passer par l'intermédiaire thermodynamique. Il aurait été logique de définir comme énergie primaire l'énergie mécanique de la chute d'eau ou celle du vent, et pour le photovoltaïque la chaleur incidente du soleil ; mais le rendement de leur transformation en électricité est très différent de celui des sources thermiques, et cela aurait fait apparaître des pertes de conversion très élevées. L'Agence internationale de l'énergie a abandonné la « méthode de la substitution partielle » pour se rallier à celle de la « teneur énergétique physique » qui adopte par convention comme énergie primaire de ces sources l'électricité produite, fixant donc arbitrairement un rendement de 100 % pour ces trois énergies. Cela a pour conséquence de réduire fortement la part de ces énergies dans le mix énergétique. D'autres organismes ont effectué des choix différents : l'Energy Information Administration des États-Unis (EIA) a fixé par convention pour ces trois énergies un rendement identique à celui des centrales thermiques : 34 %, ce qui a l'avantage de leur donner une part dans le mix énergétique primaire peu différente de leur part dans la consommation finale d'énergie ; mais les statistiques de l'EIA présentent un inconvénient majeur : elles ne prennent en compte que les énergies commercialisées, et minorent donc fortement la part de la biomasse, qui est largement auto-consommée.