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現(xiàn)代社會對清潔可再生能源有著迫切需求。幾個世紀(jì)以來，化石燃料的使用加劇了氣候危機(jī)，然而世界面臨的困境不止于此。石油、天然氣等資源終有一天會耗盡，風(fēng)能、太陽能和水力發(fā)電等可再生能源能夠以更加可持續(xù)的方式為全球供電。

風(fēng)能

自19世紀(jì)初，風(fēng)能便用于發(fā)電，作為最成熟的可再生能源，風(fēng)能發(fā)電也是最便宜的能源生產(chǎn)形式之一。據(jù)估計，不久的將來，風(fēng)力發(fā)電的成本可能會比核電站發(fā)電更低。

風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片能夠捕獲風(fēng)的動能，并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，用于發(fā)電。從小型住宅渦輪機(jī)，到可以為整座城市提供電力的大型商業(yè)風(fēng)電廠，使用場景不同，風(fēng)力渦輪機(jī)的規(guī)模也存在差異。

風(fēng)能是實現(xiàn)可持續(xù)能源生產(chǎn)的絕佳方案，因其發(fā)電過程中不產(chǎn)生碳排放，對環(huán)境的影響微乎其微。只要有足夠的風(fēng)力，風(fēng)力渦輪機(jī)就可以工作，不受地域限制。但風(fēng)能發(fā)電最大的缺點就是對天氣的依賴度很強(qiáng)，只能間歇性發(fā)電。

太陽能

太陽能也是較為成熟的可再生能源，僅次于風(fēng)能，并且即將成為最受歡迎的可再生能源生產(chǎn)形式之一，主要利用光伏（PV）電池或聚光太陽能（CSP）發(fā)電。

光伏電池是基于半導(dǎo)體的小型設(shè)備，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。光伏電池通常安裝在筑物的屋頂，在住宅和商業(yè)能源生產(chǎn)中越來越受歡迎。聚光太陽能熱發(fā)電是一個集熱式的太陽能發(fā)電廠的發(fā)電系統(tǒng)，它利用反射鏡、透鏡和跟蹤系統(tǒng)將大面積的陽光匯聚到一個相對細(xì)小的集光區(qū)中，集中太陽能。受太陽光照射，發(fā)電機(jī)上的集光區(qū)溫度上升。由光熱轉(zhuǎn)換原理令太陽能換化為熱能，熱能通過熱機(jī)做功以驅(qū)動發(fā)電機(jī)，從而產(chǎn)生電力。這種發(fā)電方式非常高效，即使在陰天也可以發(fā)電。

但目前太陽能發(fā)電最大的挑戰(zhàn)就是成本較高，安裝大型太陽能發(fā)電系統(tǒng)可能要花費數(shù)萬美金。因此，目前太陽能發(fā)電仍主要應(yīng)用于商業(yè)，未普及到住宅。

水電

作為歷史最悠久的可再生能源生產(chǎn)形式，水力發(fā)電已經(jīng)被應(yīng)用了幾個世紀(jì)。利用河流、湖泊和海洋中的水能發(fā)電，產(chǎn)出的大部分電力均存儲在大型水庫中，非常高效。

水力發(fā)電過程中不產(chǎn)生碳排，且成本相對較低，是最環(huán)保的能源生產(chǎn)形式之一。最大的問題在于，水電可能會對生物的棲息地造成負(fù)面影響，水庫和水壩會阻礙野生動物和魚類的遷徙。

盡管水電可以助力可持續(xù)生產(chǎn)，但其普適性較低。想要利用水力發(fā)電，必須要保證水源流量充足，落差較大。斯堪的納維亞、加拿大和美國等地區(qū)可以實現(xiàn)水力發(fā)電，但缺乏水源條件的地域則效果不佳。

其他可再生能源

越來越多的可再生能源受到人們的歡迎，例如地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能和潮汐能等。

地?zé)崮芾玫睾说臒崃縼戆l(fā)電，是一種相對清潔的能源形式，但發(fā)電成本很高，并且僅限于有活火山和溫泉的地區(qū)。

生物質(zhì)能也是一種可再生能源形式，利用有機(jī)材料和廢物發(fā)電。雖然成本更加低廉，但會產(chǎn)生排放物。另外，獲取大量的生物質(zhì)能非常困難。

潮汐能是一種相對較新，也是最有前途的可再生能源生產(chǎn)形式之一。潮汐能依靠海洋潮汐的力量發(fā)電，既高效，又穩(wěn)定。然而，潮汐能發(fā)電仍處于起步階段，需要大量投資建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施。

我們可以利用可再生能源實現(xiàn)目標(biāo)，保障未來生活更加清潔、可持續(xù)。傳統(tǒng)的可再生能源在世界各地的應(yīng)用越來越頻繁，地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等其它形式的可再生能源也逐漸走進(jìn)人們視野，作為環(huán)保能源，它們有著巨大的開發(fā)潛力。為確保每個人都能夠獲得可再生能源，我們需要大力投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，頒布相應(yīng)的政策，發(fā)展高效、可靠的能源生產(chǎn)形式。 

原標(biāo)題：雙碳研究 | 利用可再生能源實現(xiàn)可持續(xù)未來