La production mondiale d'électricité était responsable de 37,5 % des émissions de gaz à effet de serre en 2001 (7,7 GtCO2) et 41,5 % en 2015 (13,5 GtCO2). Comparée à d'autres sources de CO2, comme l'agriculture ou les transports, il est facile de contrôler la pollution liée à la production d'électricité. Cela en fait donc l'un des leviers majeurs dans la lutte contre le réchauffement climatique. Pour cela, cinq axes d'évolutions sont proposés, aucun n'étant exclusif : une plus grande efficacité énergétique, l'utilisation de ressources fossiles plus efficientes, le piégeage géologique du CO2, une plus grande utilisation du nucléaire et enfin une plus grande utilisation des énergies renouvelables. Même avec les technologies actuelles, ce dernier axe, regroupant l'hydroélectrique, l'éolien, le solaire et la biomasse, est suffisant pour couvrir les besoins énergétiques du monde.

En 2000, sur les 15 248 térawatt-heure produit le charbon en fournissait 38%, les énergies renouvelables 20%, le nucléaire 17%, le gaz naturel 16% et le pétrole 9%. En 2015 le total est de 24 255 TWh avec une part de 39,3% pour le charbon, 23,1% pour les énergies renouvelables, 10,6% pour le nucléaire, 22,9% pour le gaz naturel et 4,1% pour le pétrole.

Le pourcentage d'électricité venant de sources renouvelables, qui est produite par les barrages hydroélectriques, représentait 97 % en 2000 et 69 % en 2015. Cette technique pose plusieurs problèmes. D'une part, elle cause un important changement d'habitat dans la zone inondée et d'autre part, cette inondation peut impliquer un dégazement du carbone stocké dans le sol ainsi que des émissions de CH4 lors du pourrissage des végétaux de la zone.

Les coûts d'installation pour les centrales au charbon sont ceux de centrales disposant de filtres pour les oxydes d'azote et de soufre, ce qui n'est pas le cas dans de nombreux pays émergents. De même pour le nucléaire, le prix est celui des centrales les plus sécuritaires. De plus, le traitement des déchets à long terme n'augmente quasiment pas le coût de production (0.02 c/kW).
Les énergies renouvelables sont donc compétitives en général mais dans certains cas notamment des zones où les vent ne sont pas suffisants, les coûts de l'éolien le renchérissent. Il est donc prévu que les éoliennes se développent principalement au large des côtes où les vents sont plus forts et plus constant. A l'inverse, le solaire n'est compétitif que dans les endroits où l'acheminement des matières premières est cher et celui de l'énergie implique des pertes importantes par effet Joule.
Il faut également prendre en compte que le solaire et l'éolien sont des énergies dont les sources sont intermittentes. Elles nécessitent donc le développement de stockage d'énergie ou un fonctionnement couplé à d'autres sources d'énergie.
Bien que pouvant être moins cher que des projets de centrales électriques se basant sur des énergies fossiles dans certains endroits optimaux, les projets utilisant les énergies renouvelables restent souvent plus coûteux.
Il ressort de cette analyse que les technologies les moins coûteuses permettant de diminuer les émissions de gaz à effet de serre dépendent des caractéristiques de chaque site. Mais il est possible, en certains endroits, grâce à l'utilisation de la biomasse et à l'éolien, d'arriver à la fois à diminuer les émissions de CO2 et les coûts.

Nous avons ici un éclairage général de ce que peuvent apporter les énergies renouvelables et plus précisément les éoliennes comme outil de limitation des émission de CO2 pour la production d'électricité. De toutes les énergies renouvelables présentées ici, même si elle reste loin derrière l'hydroélectrique, elle est la plus prometteuse, alliant compétitivité et faible empreinte carbone et environnementale.

Pour apporter un regard plus actuel et réaliste, les chiffres de 2000 ont été comparés aux chiffres de 2015 au lieu de prendre les chiffres prévisionnels de l'étude. Source des chiffre de 2015 : International Energy Agency.
On peut regretter que les coûts carbone d'installation, de construction ou de transport de matière première (uranium) ne soit pas pris en compte, rendant virtuellement nulles les émissions (faibles au demeurant mais existantes) des énergies renouvelables et du nucléaire.