回顾历史，人类对能源的使用经历了柴薪、煤炭和石油三个能源时期。
在古代，从人类学会利用火开始，就以柴薪为燃料来烧饭和取暖，并以人力、畜力及简单的风力、水力机械作为辅助动力，从事生产活动。生产和生活水平低下，社会发展迟缓。在这个时期其间生活、生产所用的能源几乎全部来自生物质的木材等，对水能的利用（如水磨、水车）及其他能源的利用是罕见的，故能源学家无歧义地称之为薪柴时代。
唐代诗人白居易的《卖炭翁》就是描写了一个烧木炭的老人，从木柴烧制的木炭让人们注意到煤炭，其单位体积/重量发出的热量明显高于薪柴。蒸汽机的发明之后，煤炭的使用量明显上升，第一次工业革命爆发。20世纪初，煤炭超越薪柴，在能源构成中占绝对优势，能源时代进入煤炭时代。如果说长期农业文明的积累带来了大片森林的毁灭和相应地区的荒漠化，那么以煤炭作燃烧和动力的大规模的城市群、大规模的工业和交通则带来对大气的严重污染，环境问题凸显了。
18世纪的工业革命，以煤炭取代柴薪作为主要能源。蒸汽机成为生产的主要动力，工业得到迅速发展，至19世纪末．电力成为工矿企业的主要动力和照明的主要来源。不但社会生产力大幅增长．而且人类生活和文化水平也极大提高。但这时的电力工业主要是以煤炭作为燃料。
随着煤炭的逐渐减少，煤炭开采的成本逐渐上升，人们开始寻求新的能源来代替煤炭。石油资源的开发，开启了能源利用的新时期，汽车、飞机和远洋客货轮迅猛发展，大大促进了世界经济的繁荣，创造了人类史上空前的物质文明。以内燃机为标志的“第二次工业革命”使人类社会进一步加速发展。石油以其超越煤炭的热载量，配合内燃机走向世界。，从世界能源整体上看也开始进入石油时代。
随着石油、天然气等化石能源的消耗，新的能源如氢能、太阳能、风能等可再生、绿色能源进入了人们的视线，那么我们的世界是否会随着科学技术的发展而进入第四个能源时期吗？
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