能源，永远是人类的热门话题，石油危机及使用能源所造成的环境污染，让全世界的人都感觉到了紧张。从长远看，原油必将枯竭，煤炭是过渡品，真正可以长期使用的是太阳能、风能、水能、生物质能和核能等新能源。人类未来所要求的能源体系，不仅仅有足够满足人类生存和发展所需要的储量，而且使用过程中不会造成对人类赖以生存的地球环境的污染。能源体系由石化能源向清洁能源的转变将不可避免，这也是人类对利用石化能源所引起的环境及生态问题进行的反思。 可再生能源作为清洁能源的中坚力量，包括太阳能、风能、水能和生物质能等，大规模应用可再生能源正是顺应时代的需要，这也是近些年来，可再生能源利用相关的产业飞速发展的根本原因。而在我国，可再生能源资源丰富，具有大规模开发的资源条件和技术潜力，可以为我国社会和经济的发展提供足够的能源。 本文在对国内外文献研究分析的基础上，提出了将可再生能源大规模应用于高速公路照明系统的主张，这既是积极响应我国节能减排的政策，符合我国高速公路快速发展的需要，有助于缓解能源紧缺问题，同时也将进一步的促进我国能源产业的调整。而将可再生能源作为高速公路照明系统中的电力提供系统的设计思想，也顺应当今时代所提出的绿色设计的思想。 基于此，本文首先根据绿色设计的思想，阐述了高速公路照明系统的绿色设计的内涵、主要特征及准则。同时深入分析照明系统与交通安全、景观三者之间的关系，为高速公路照明系统的设计实践做了充足的理论准备。其次，本文综述了现有的可再生能源的利用技术，分析了高速公路及周边分布的太阳能、常规风能、桥梁风能、车流风能、水能和“汽车机械能”等可再生能源：重点探讨了综合利用这些可再生能源的方法--建立离散型或者并网型可再生能源发电系统，应用于高速公路照明，并对应用步骤进行了详细阐述；同时通过将可再生能源照明系统与常规照明系统，在投资、收益上进行比较分析，得出结论为：可再生能源照明系统在经济层面上的一次性投资较大，但在节约资源、保护环境方面远远优于常规照明系统。最后，本文通过对实际案例的应用，论证了在绿色设计思想指导下的，综合利用高速公路上及周边可再生能源，应用于高速公路照明系统的科学性、可行性和合理性。