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摘要。这篇科学文章深入回顾了可再生能源的最新进展，探讨了它们在应对全球能源挑战方面的重要性。本文涵盖了各种类型的可再生能源，包括太阳能、风能、水电、地热能和生物质能，强调技术发展、效率改进和环境考虑。此外，本文还讨论了全球可再生能源采用的现状及其对减少碳排放的潜在影响。该分析整合了最近的研究和研究论文的结果，全面概述了可再生能源技术的当前格局。1. 简介 21 世纪人们越来越认识到传统能源的局限性和环境影响。化石燃料的开采、燃烧和利用不仅对全球变暖产生了重大影响，而且还导致了地缘政治紧张和资源枯竭 [1, 2]。在这种背景下，可再生能源已成为一种有前途的替代品，利用自然元素取之不尽的力量来满足世界日益增长的能源需求。受环保要求和能源安全需求的推动，全球各国政府、行业和研究机构加大了探索和提升可再生能源技术潜力的力度。对可持续能源解决方案的追求推动了太阳能 [3, 4]、风能 [5]、水电 [6-10]、地热 [11-13] 和生物质能 [14-20] 技术的发展。这些进步不仅有望带来更清洁的能源，还为各国带来了经济机会和能源独立性。可再生能源在全球和单个国家范围内的能源潜力是当前能源消耗水平的许多倍，因此可以将其视为一种可能的能源生产来源。众所周知，人类发展的先决条件表明，需要对已在管理的可再生能源进行广泛研究，这既是因为石油、天然气和煤炭产量不可避免地增加，成本也随之增加，也因为环境原因（二氧化碳排放和经济政策对环境的其他有害影响）。通常来说，可再生能源的使用不会对环境产生严重的负面影响；在大多数情况下，它们都是环保且广泛可用的能源。可再生能源的严重缺点限制了其广泛使用，包括能量流密度低、随时间变化大，因此需要大量成本来购买用于收集、积累和转换能源的设备 [21]。例如，晴天中午太阳辐射在地球表面的通量密度仅为 1 kW/m 2 左右，其年平均值为考虑到季节和天气波动，对于地球上阳光最充足的地区，热流密度不超过 250 W/m 2 [22]。风流的平均比能量密度通常也不超过几百 W/m 2 ，风速为 10 m/s 时，比能量密度约为 500 W/m 2 。速度为 1 m/s 的水流的能量密度也只有 500 W/m 2 左右。为了进行比较，我们指出，现代蒸汽锅炉炉壁上的热流密度达到几百 kW/m 2 。
可再生能源（太阳能和地热）的进展：简要回顾
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