Энергетический переход обычно определяется как долговременное структурное изменение в энергетических системах. Это происходило в прошлом и все еще происходит во всем мире. Исторические энергетические переходы наиболее широко описаны Вацлавом Смилом.  Современные энергетические переходы отличаются с точки зрения мотивации и целей, драйверов и управления.

Структура мировых энергетических систем значительно изменилась с течением времени. До 1950-х годов экономический механизм, стоящий за энергетическими системами, был локальным, а не глобальным.

По мере развития различные национальные системы становились все более и более интегрированными, превращаясь в крупные международные системы, наблюдаемые сегодня. Исторические скорости перехода энергетических систем были тщательно изучены.

Хотя исторические энергетические переходы были, как правило, затяжными, разворачивавшимися на протяжении многих десятилетий, это не обязательно относится к нынешнему энергетическому переходу, который разворачивается в совершенно иных политических и технологических условиях.

Решение проблемы глобального потепления считается самой важной задачей, стоящей перед человечеством в 21 веке.

Способность земной системы поглощать выбросы парниковых газов уже исчерпана, и согласно Парижскому климатическому соглашению, выбросы должны быть прекращены к 2040 или 2050 году.

За исключением прорыва в технологиях улавливания углерода, это требует перехода энергии от ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ, лигнит и уголь. Этот переход энергии также известен как декарбонизация энергетической системы. Доступными технологиями являются ядерная энергетика (деление) и возобновляемые источники энергии: ветер, гидроэнергия, солнечная энергия, геотермальная энергия и морская энергия.

Своевременная реализация энергетического перехода требует нескольких подходов параллельно. Таким образом, энергосбережение и повышение энергоэффективности играют важную роль. Интеллектуальные электрические счетчики могут планировать потребление энергии в периоды, когда электричество в изобилии, сокращая потребление в те времена, когда более переменчивых источников возобновляемой энергии мало (ночное время и отсутствие ветра).

Несмотря на широко распространенное понимание того, что переход к возобновляемой энергии необходим, существует ряд рисков и препятствий, мешающих сделать возобновляемую энергию более привлекательной, чем обычная энергия. Возобновляемые источники энергии редко выступают в качестве решения, выходящего за рамки борьбы с изменением климата, но имеют более широкие последствия для продовольственной безопасности и занятости.

Это также подтверждает признанный недостаток исследований в области инноваций в области чистой энергии, которые могут привести к более быстрым переходам.

В целом, переход к возобновляемым источникам энергии требует изменений среди правительств, бизнеса и общественности. Изменение предвзятости общественности может снизить риск последующего перехода администрации - возможно, путем проведения кампаний по информированию общественности или углеродных сборов.

Ожидается, что после переходного периода производство возобновляемой энергии составит большую часть мирового производства энергии. Компания по управлению рисками, DNV GL, прогнозирует, что к 2050 году мировая первичная энергетическая структура будет равномерно разделена между ископаемыми и неископаемыми источниками.

График перехода энергии

В прогнозе Международного энергетического агентства на 2011 год ожидается, что солнечные фотоэлектрические системы к 2060 году обеспечат более половины мировой электроэнергии, что резко сократит выбросы парниковых газов.

Примером перехода к устойчивой энергетике является переход Германии (нем .: Energiewende) и Швейцарии к децентрализованной возобновляемой энергии и энергоэффективности. Хотя до сих пор эти сдвиги заменяли ядерную энергию, их объявленной целью на 2012 год была отмена угля, сокращение невозобновляемых источников энергии и создание энергетической системы, основанной на 60% возобновляемых источников энергии, к 2050 году.

По состоянию на 2018 год цели коалиции 2030 года состоят в том, чтобы достичь 65% возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии до 2030 года в Германии.