半世紀以來，世界上的能源問題應該沒有像今天如此令西方國家關注、焦慮，可再生能源議題也得到全球全面性的重視。圍繞着地緣zhengzhi和氣候變化，正在以多種方式重塑全球經濟的未來。

簡單地說，可再生能源技術是利用如太陽能、風能和地核熱能等等，然後将其轉化為熱能、電能和燃料等可用的能源形式。

很多人不太了解，水電是全球最大的可再生能源，其次是風能和太陽能。以上五個可再生能源約占2021年全球發電總量的28%，風能和太陽能的加總，也首次突破10%的份額。（如下表）

此表将核能排除在外，因為盡管它被定義為清潔能源，但它在技術上是不可再生的 (核能發電所依靠的鈾元素的數量是有限的)，所以不被認定為可持續能源。

衡量可再生能源的運營成本評估，我們會用到能源平準化成本(LCOE，The levelized cost of energy)，以産業規模的生命周期成本，除以總發電量。太陽能和風能的LCOE幾乎是煤的五分之一(167美元/兆瓦時)，這意味着從長遠來看，新的太陽能和風能發電廠的建設和運營成本要比新的煤電廠低得多。

考慮到這一點，讓我們仔細看看五種可能改變人類未來生活的可再生能源及其工作原理：

1.水力

水力發電廠通過使用渦輪發電機将水的動能轉化為電力。類似風力渦輪機的作用。

水力發電廠通常位于水體附近，使用水壩等導流結構來改變水流。發電量取決于體積和海拔高度的變化。更大的水量和更高的水源頭産生更多的能量和電力，反之亦然。

2.風力

風力渦輪機使用大型轉子葉片，安裝在陸地高處和海洋邊，捕捉風産生的動能。

當風吹過葉片時，葉片一側的氣壓降低，以一種被稱為升力的力量将葉片向下拉，兩側的氣壓差導緻葉片旋轉，帶動轉子旋轉。

轉子與渦輪發電機相連，渦輪發電機旋轉将風的動能轉化為電流。

3.太陽能(光伏)

太陽能技術捕捉來自太陽的光或電磁輻射，并将其轉化為電能。

光伏(PV)太陽能電池包含一個半導體晶片，一面是正極，另一面是負極，形成電場。當光照射到電池上時，半導體吸收太陽光并以電子的形式傳遞能量。這些電子被電場以電流的形式捕獲。

太陽能系統的發電能力取決于半導體材料，以及環境條件，如熱量、灰塵、日照、和陰影等。

4.生物質

很可能從我們祖先學會生火後，人類就已經使用了生物質能。

生物質，像木材、幹樹葉和農業廢棄物這樣的有機材料，通常被燃燒，但被認為是可再生的，因為它可以再生或補充。在鍋爐中燃燒生物質産生高壓蒸汽，高壓蒸汽旋轉渦輪發電機發電。

生物質還可以被轉化成便于運輸的液體或氣體燃料。然而，生物質的排放量因燃燒的材料而異，通常高于其他清潔來源。

5.地熱

地熱能直接來自地核，地核的熱量使地下的水沸騰，這就是所謂的地熱資源。

地熱發電廠通常使用井從地熱資源中抽取熱水，并将其轉化為蒸汽供渦輪發電機使用。提取的水和蒸汽可以重新注入，使其成為一種可再生能源。

盡管最近可再生能源有所增長，但化石燃料仍在全球能源結構中占據主導地位。

大多數國家正處于能源轉型的早期階段，隻有少數幾個國家的大部分電力來自清潔能源。然而，未來的十年可能會打破更多增長記錄。

根據國際能源總署預測，到2026年，全球可再生能源發電能力将在2020年的基礎上增長60%，超過4800千兆瓦，相當于目前化石燃料和核能發電量的總和。因此，不管可再生能源何時會取代傳統能源，很明顯的，全球能源經濟将持續的有所變化，也改變我們未來的生活！

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