出于幾個原因，向可再生能源的過渡面臨著非常大的挑戰。第一是規模。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定性。現代社會需要可靠、不間斷的電力供應，特別在大城市，由于空調、地鐵、互聯網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存能源基礎設施的規模和成本。即使我們可以得到完全免費的可再生能源，但對跨國公司或當地政府而言，廢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(包括煤礦、油井、天然氣管道、煉油廠以及數以百萬計的加油站)，在經濟上是難以接受的。據統計，僅中國在2001～2010年就花了5000億美元，增加300吉瓦的燃煤發電裝機容量——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。