En six heures, les déserts de notre planète reçoivent plus d'énergie que l'humanité entière n'en consomme en une année. C'est l'argument choc des promoteurs de Desertec, ce projet d'origine allemande un peu fou qui consiste à installer d'ici à 2050 des centrales solaires en Afrique du Nord et au Moyen-Orient, et à récupérer une partie de leur production pour fournir 15 % de la consommation européenne.
Et pourtant, l'énergie solaire ne représente aujourd'hui que 0,1 % des capacités de production mondiale, soit 17 gigawatts (GW). L'éolien, environ dix fois plus avec 198 GW. Mais si Eole a jusqu'à présent connu plus de succès qu'Helios, la tendance pourrait bien s'inverser dans les prochaines années. Ainsi, en 2010, les investissements dans le solaire (86 milliards de dollars, en hausse de 52 %) se sont pour la première fois rapprochés de ceux réalisés dans l'éolien (95 milliards, en hausse de 30 %). Les experts expliquent ce rattrapage par les tarifs de rachat attractifs dont bénéficie l'électricité solaire dans de nombreux pays, notamment en Europe. Malgré plusieurs révisions à la baisse ces derniers mois, ils demeurent largement rentables du fait d'une baisse plus rapide encore des coûts des composants, d'environ 60 % ces trois dernières années. Dans l'éolien, les coûts n'ont diminué que de 18 % sur la même période, mais cela reste aujourd'hui la moins chère des énergies renouvelables (environ 8 centimes d'euros par kilowattheure, kWh), loin derrière le photovoltaïque (entre 25 et 60 centimes d'euros le kWh). Car, en dépit d'investissements de départ importants, le rendement de l'éolien est ensuite meilleur et son coût de maintenance et d'exploitation, inférieur. En revanche, on attend peu de ruptures technologiques dans ce secteur. En outre, les projets suscitent souvent de vives réticences de la part des riverains.
Le solaire, nettement mieux accepté, recouvre plusieurs types de technologies (panneaux de silicium monocristallins, polycristallins, à couches minces, photovoltaïque à concentration...) dont les rendements ne cessent de progresser et les coûts de diminuer, permettant d'abaisser continuellement le coût du watt.

Sur un plan environnemental en revanche, alors qu'une éolienne compense en quelques mois l'énergie dépensée pour la fabriquer, la situation est nettement moins brillante pour le panneau solaire, dont la fabrication consomme beaucoup d'énergie, et le recyclage n'est pas encore très répandu (voir « Les énergies renouvelables ne polluent pas »).
Ces deux énergies très différentes ont néanmoins un gros inconvénient, qui les distingue d'autres énergies renouvelables comme la biomasse ou l'hydroélectricité : elles sont intermittentes. Incapables de produire en continu (en l'absence de vent ou de soleil), elles doivent être doublées par des modes de production thermiques fonctionnant à partir de sources fossiles susceptibles de prendre le relais pour éviter une rupture d'alimentation.
Car, et c'est aujourd'hui le principal frein technologique à l'essor des énergies renouvelables, on ne sait pas stocker l'électricité, quelle qu'en soit l'origine. De nombreuses recherches sont en cours, mais pour l'heure, le principal moyen utilisé est... une autre énergie renouvelable. Le pompage turbinage consiste à utiliser l'électricité produite aux heures creuses par les barrages sert à pomper l'eau pour la faire remonter, et les vannes s'ouvriront à nouveau au moment où la demande le nécessitera. C'est donc en juxtaposant plusieurs types d'énergies renouvelables que l'on peut obtenir un mix énergétique performant.