出于幾個原因，向可再生能源的過渡面臨著非常大的挑戰(zhàn)。第一是規(guī)模。2012年，全球化石燃料使用量約為450艾焦，是19世紀90年代(那時煤炭剛剛取代薪材)的20倍。想通過任何一種新能源來產(chǎn)生這么多能量都是十分困難的，尤其對能源消耗接近全球1/5的美國來說更是如此。

    另一個因素是風能和太陽能的不穩(wěn)定性。現(xiàn)代社會需要可靠、不間斷的電力供應，特別在大城市，由于空調、地鐵、互聯(lián)網(wǎng)等基礎設施需要用電，夜間的電力需求越來越大。煤炭和核電廠提供了美國電力供應的“基礎負荷”——這部分電力是全天候穩(wěn)定供應的。水電和燃氣電廠，由于可以快速地啟動和關閉，通常用來提供額外所需的電力，以緩解某些時段出現(xiàn)的暫時性用電高峰。

    風能和太陽能也可以提供一些基礎負荷，但它們不能單獨供應所有的基礎負荷。因為風不能持續(xù)流動，太陽能也無法在夜間獲得，所以這類能源供應是不可能有效預測的。

    最后一個導致轉型需要較長時間的因素是現(xiàn)存能源基礎設施的規(guī)模和成本。即使我們可以得到完全免費的可再生能源，但對跨國公司或當?shù)卣裕瑥U棄花費巨資建立起來的、總價值超過20萬億美元的化石燃料系統(tǒng)(包括煤礦、油井、天然氣管道、煉油廠以及數(shù)以百萬計的加油站)，在經(jīng)濟上是難以接受的。據(jù)統(tǒng)計，僅中國在2001～2010年就花了5000億美元，增加300吉瓦的燃煤發(fā)電裝機容量——這一容量超過了德國、法國、英國、意大利和西班牙的裝機容量總和，預計會運行至少30年。沒有國家會無視這類投資。