Các kịch bản loại bỏ carbon lâu dài chỉ dẫn đầu tư nhanh và nhiều vào năng lượng tái tạo, bao gồm năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt, và năng lượng nước. Nhiên liệu hóa thạch chiếm đến 80% năng lượng của thế giới trong năm 2018, phần còn lại là năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo. Tỷ phần các dạng năng lượng được dự đoán thay đổi đáng kể trong 30 năm tới. Khai thác điện mặt trời và gió trên bờ là những cách bổ sung công suất phát điện mới tiết kiệm chi phí nhất ở đa số quốc gia. Năng lượng tái tạo chiếm 75% toàn bộ nguồn phát điện mới được lắp đặt trong năm 2019 mà hầu hết là năng lượng gió và mặt trời. Trong khi đó do chi phí đang tăng nên năng lượng hạt nhân hiện đắt đỏ hơn năng lượng gió và mặt trời vài lần mỗi megawatt-giờ.Để đến năm 2050 trung hòa được lượng carbon thì năng lượng tái tạo sẽ trở thành hình thức sinh điện chủ đạo, lên tới 85% hoặc hơn vào năm 2050 trong một số kịch bản. Điện sẽ là dạng năng lượng phục vụ nhiều nhất cho những nhu cầu khác như sưởi ấm. Con người sẽ chấm dứt đầu tư vào than đá và loại dần việc sử dụng than đến năm 2050.Có những trở ngại trong việc tiếp tục nhanh chóng phát triển năng lượng tái tạo. Đối với năng lượng gió và mặt trời, thách thức đáng kể nhất là chúng biến động theo mùa và có tính gián đoạn. Thường thì các đập nước kèm hồ chứa cùng nhà máy điện thông thường sẽ được sử dụng khi sản lượng năng lượng ở mức thấp. Các biện pháp như sử dụng tiết kiệm, phát triển kho lưu trữ điện và hệ thống truyền tải điện khoảng cách xa cũng góp phần giúp giải quyết vấn đề sản lượng không đều của năng lượng tái tạo ở những khu vực địa lý rộng hơn. Có một số lo ngại về sử dụng đất và môi trường liên hệ với những dự án năng lượng gió và mặt trời lớn, trong khi năng lượng sinh học thường là có carbon và có thể gây hậu quả tiêu cực cho an ninh lương thực. Năng lượng nước đang phát triển chậm lại và trên đà giảm thêm do những lo ngại về tác động xã hội và môi trường.Năng lượng sạch giúp con người khỏe mạnh hơn vì nó hạn chế tối đa biến đối khí hậu, đồng thời có lợi ích thấy ngay là làm giảm con số người chết do ô nhiễm không khí mà ước tính là 7 triệu mỗi năm vào năm 2016. Nếu đạt được những mục tiêu của Hiệp định Paris, cụ thể hạn chế ấm lên ở mức 2 °C có thể cứu khoảng một triệu sinh mạng mỗi năm cho đến năm 2050, trong khi hạn chế ấm lên ở mức 1,5 °C có thể cứu hàng triệu sinh mạng đồng thời củng cố an ninh năng lượng và làm giảm đói nghèo.
Các kịch bản loại bỏ carbon lâu dài chỉ dẫn đầu tư nhanh và nhiều vào năng lượng tái tạo, bao gồm năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt, và năng lượng nước. Nếu đạt được những mục tiêu của Hiệp định Paris, cụ thể hạn chế ấm lên ở mức 2 °C có thể cứu khoảng một triệu sinh mạng mỗi năm cho đến năm 2050, trong khi hạn chế ấm lên ở mức 1,5 °C có thể cứu hàng triệu sinh mạng đồng thời củng cố an ninh năng lượng và làm giảm đói nghèo.