La energía solar es aquella que se obtiene a partir del sol en forma de radiación electromagnética (luz, calor y rayos ultravioleta). Mediante la instalación de paneles solares o colectores, se puede utilizar para obtener energía térmica (sistema fototérmico) o para generar electricidad (sistema fotovoltaico).

El sector energético distingue entre distintas etapas que van desde la producción de energía primaria —pasando por su almacenamiento y transporte en forma de energía secundaria— hasta su generación y consumo como energía final. Entre las fuentes de energía primaria, se distinguen las siguientes:

• Viento

• Sol

• Agua

• Calor (procedente del centro de la Tierra)

• Biomasa

• Combustibles fósiles 

• Minerales radiactivos

En primer lugar el viento es el que produce la llamada energía eólica; a partir del movimiento de las aspas de los aerogeneradores se produce la energía eléctrica.

En cuanto a la radiación solar, su energía puede aprovecharse de dos maneras: como energía solar térmica (es decir, calor) o como energía solar fotovoltaica, que permite transformar la energía del sol directamente en electricidad.

Por su parte, la energía geotérmica es aquella que hace uso del calor del centro de la tierra para generar electricidad, mientras que la biomasa es la energía que procede de recursos biológicos (por ejemplo, madera, huesos de aceituna o excrementos de animales).

Por otro lado, el carbón, el petróleo y el gas natural entran dentro de lo que se denominan combustibles fósiles. 

Finalmente, los minerales radiactivos (el uranio o el plutonio) liberan la energía del interior de sus átomos al romperse el núcleo mediante el proceso de fisión nuclear para liberar calor, que puede aprovecharse posteriormente para generar electricidad.

Hoy día, la principal limitación de estas fuentes renovables de energía primaria es que la disponibilidad no es constante. Por ejemplo, el viento no sopla siempre con la misma fuerza ni el sol brilla con la misma intensidad, lo cual repercute en la cantidad de energía que se puede producir a partir de ellos. Así, en la actualidad es necesario disponer de sistemas de generación de respaldo, que suele ser de componente térmico, para garantizar el suministro eléctrico.

En España tenemos unas condiciones climatológicas muy favorables para la generación de energía solar fotovoltaica, hidráulica y eólica. De hecho, en los últimos años, las energías renovables han alcanzado máximos históricos de contribución al mix eléctrico del país (es decir, la combinación de diferentes fuentes de energía primaria).

La extracción de la energía nuclear se realiza mediante un proceso denominado fisión nuclear, que provoca la desintegración de los átomos de los minerales radioactivos para generar calor.

Estas fuentes de energía primaria están presentes en la naturaleza en cantidades limitadas, de ahí que se consideren recursos no renovables. 

Con el fin de transformar la energía primaria en energía secundaria, se llevan a cabo diferentes procesos según el recurso energético. Para ello existen distintos tipos de centrales de transformación. 

Por ejemplo, en las refinerías se realiza el refinado del petróleo, que separa esta materia prima en diferentes componentes. Estos, a su vez, se utilizan en los hogares, la industria o el transporte como energía final.

En las centrales solares térmicas (que pueden utilizar gas natural, derivados del petróleo, carbón o biomasa), se opta por la combustión de alguno de estos materiales para generar vapor de agua, que mueve unas turbinas a fin de producir energía mecánica, la cual se transforma en energía eléctrica. Dentro de las centrales térmicas, las de ciclo combinado permiten transformar la energía térmica del gas natural en electricidad gracias a la acción conjunta de una turbina de gas y otra de vapor. 

Por otro lado, en las centrales nucleares se genera una gran cantidad de energía a partir del proceso de fisión nuclear; esta energía también sirve para calentar agua y generar vapor de agua, que moverá unas turbinas para producir electricidad.

Por último, las centrales hidráulicas aprovechan los saltos y caídas de agua (naturales o artificiales) para mover unas turbinas que generan electricidad.

No todas las centrales de transformación tienen la misma capacidad de producir energía; por ejemplo, en el caso de las refinerías, las centrales nucleares y las centrales térmicas de gas, el recurso energético que las nutre puede almacenarse, por lo que se facilita su disponibilidad y, en consecuencia, el suministro.