盡管當下煤炭、石油等化石能源仍然占據人類能源消費結構的大半河山，但是切實的數據已經告訴我們，可再生能源對化石能源的替代的確是不可逆轉地發生了。
　　核能、風能、生物質能、潮汐能等能源類型正在優化人類能源利用的結構。2013年《BP世界能源統計年鑒》顯示，石油仍是全球主導性燃料，約占全球能源消費的1/3，但是從英國石油公司1965年第一次統計能源數據以來，石油目前所占的份額是歷史最低值;煤炭仍是增長最快的化石燃料，但與歷史平均水平相比，煤炭也是增幅下降最大的化石燃料。
　　可再生能源對化石能源的替代速度正在加快。僅僅用了10年時間(2002~2012年)，水電之外的可再生能源占全球能源消費的比例已經從0.8%上升到2.4%。這一替代速度從總量上看并不明顯，但從增幅數值上看，趨勢極其明顯。
　　不過，相較于太陽能，核能、生物質能等可再生能源則缺乏明確的前景。2013年《BP世界能源統計年鑒》顯示，全球核能發電量下降6.9%，是有記錄以來連續第二年的最大降幅。受美國生物燃料產量下降4.3%的影響，全球生物燃料生產出現了2000年以來的首次下滑。此外，由于發電時間不穩定、風力資源分布不均衡等因素，風能近幾年的發展也受到了一些限制。
　　核能依賴于鈾的開發，而地球上的鈾儲量是有限的;生物燃料依賴于大量農作物的種植，也是一個不劃算的能源方式;潮汐能同樣需要付出較大的環境、資源代價，也不是最佳選擇;而美國人鼓吹的頁巖氣從根本上說還是化石能源，并非可再生、清潔能源。
　　綜合來看，只有同時符合如下特征，這種新能源才能成為人類能源的最終解決之道：第一，終極替代能源必須是新能源里的可再生、清潔能源，頁巖氣被排除;第二，終極替代能源必須具備時空分布均衡的特點，潮汐、風力被排除;第三，終極替代能源生產、利用時必須具備安全可控的操作工藝，核能顯然不具備;第四，終極替代能源必須是成本可控、價格低廉的能源，而煤炭、石油無法滿足這一點。
　　而光伏能源符合上述所有特征。第一，太陽能光伏能源本身取自太陽，不存在地質開發以及不可替代開發的問題，因此，光伏確實是一種可再生的新能源;第二，光伏具備時空分布均衡的特點，這樣避免了不必要的設備閑置和區域發展不均衡的問題;第三，光伏不存在核泄漏等大面積生產性危害，屬于生產環節相對綠色的能源類型;第四，光伏產業的大發展時間不長，產業基礎并不完善，但光伏產業的發電效率已經具有一定的優勢。
　　由此判斷，太陽能替代化石能源并不是多選題中可選的項目之一，而是唯一選擇。從現實可行、長遠發展的角度看，它也是無可回避的必然趨勢。至于化石能源何時壽終正寢、光伏技術何時能被應用于全世界，只是時間、技術、地域、政治等問題。
　　目前，由于技術不斷進步，太陽能發電成本不斷下降，而傳統化石能源的發電成本卻在不斷上升，一個在降，一個在升，其交點就是大規模替代的戰略轉折點。
　　太陽能光伏替代化石能源也具備可行的現實基礎。前面提到，現在的光伏度電成本已經下降到了0.5元，這是一個具有里程碑意義的數字，如果把化石能源對環境破壞的成本計算在內，其發電成本應在0.5元/度以上，因此，大規模替代已經來臨!
　　需要注意的是，這一次的替代將不是階段性的替代，而是終極替代。也就是說，當太陽能完成了對化石能源的替代之后，不會再有新的能源形式替代太陽能。從此以后，人類將告別石油和煤炭開采、石油戰爭、核泄漏危機，進入永久的太陽能時代。