可再生能源对于应对气候变化和全球变暖至关重要。清洁能源和可再生能源（如太阳能、风能和水能）的使用起源于人类早期历史；世界如何利用这些资源来满足其能源需求，已经随着时间的推移而演变。下面，我们将快速了解不同形式的可再生能源发电是如何演变的，从而实现全球能源行业与全球能源供应的多样化。

利用太阳能来生火的尝试可追溯到古代。当时，希腊人和罗马人使用点火镜（能汇聚太阳光线的凹面镜）来点燃火把。全球首台已知的太阳能集热器是一种用于收集太阳辐射的设备，它发明于 1767 年，后来则被用于烹饪食物。但在 1800 年代后期，首台商用太阳能热水器和首款太阳能电池（一种可将光转化为电能的设备）相继问世。

根据联合国政府间气候变化专门委员会的数据，20 世纪 50 年代标志着太阳能研究的现代时代，国际太阳能协会成立，多个行业对太阳能进行了更多的研究和开发。到了 20 世纪 60 年代初，太阳热能（集中阳光来产生热量）被广泛用于为以色列的家庭提供热水，而太阳能电池（也称为太阳能光伏电池）的效率也变得越来越高。20 世纪 70 年代的能源危机和石油价格飙升进一步推动了太阳能的发展，越来越多的国家/地区投资于太阳能技术，作为化石燃料的替代能源。¹

自上世纪 90 年代以来，能源生产与政府能源政策（如税收优惠）的持续创新刺激了太阳能行业的壮大以及太阳能使用的增长。包括太阳能热电厂在内的大型太阳能发电厂开始大兴建设，而分布式太阳能发电也有所扩展—即，通过安装在屋顶的太阳能电池板在住宅和商业场所发电。同时，太阳能也成为电动汽车所用的能源之一，且司机可通过自家的屋顶系统和太阳能公共充电站为汽车充电。2022 年，太阳能光伏发电量达到近 1,300 太瓦时，同比增长 26%，创下历史新高。²

针对太阳能的需求在一定程度上是由寻求转向可再生能源以实现其 ESG 目标的公司来推动的。对于某些公司来说，太阳能生产已成为一种内部操作；在澳大利亚证券交易所 (ASX) 上市的多元化房地产集团 GPT Group 一类的公司均已安装现场太阳能光伏阵列。为了跟踪这些努力（包括能源效率与减排措施）的成果，GPT Group 部署了一个 SaaS 工具来整合企业 ESG 数据，以便进行分析和报告。

长期以来，人类便已将风能用于机械用途。到公元前 200 年，中国便已开始使用简易的风车来抽水，而中东地区则开始使用垂直轴风车来研磨谷物。进入 11 世纪，中东也成为风车动力食品生产的发源地。后来，在欧洲，荷兰人还将风车改造用于各种工业用途，其中包括造纸和湖泊排水。19 世纪，美洲的定居者开始使用风车进行农用抽水。³

最终，风能的利用从机械应用转向了发电。电气工程师 James Blyth 于 1887 年在苏格兰的自家后院里建造了全球首台风力涡轮机，而风能创新者 Charles Brush 和 Poul la Cour 随后也在 19 世纪末前夕分别在美国俄亥俄州和丹麦建造了自己的涡轮机。后来，Blyth 又建造了第二台风力涡轮机，以为当地一家精神病院供电；Brush 使用他的风力涡轮机为自家豪宅供电；la Cour 则利用风能来为一所学校照明。⁴

然而，风力发电花了几十年时间，才实现了商业规模的可行性。与太阳能一样，20 世纪 70 年代的能源危机也激发了人们对风能的兴趣。随着丹麦政府的政策支持该国风电产业的发展，丹麦成为了商业风电领域的早期领导者。随后，20 世纪 80 年代在加利福尼亚安装了公用事业规模的风力发电场，20 世纪 90 年代又在德国和西班牙建设了风力发电场。

如今，世界各地的风力涡轮机每年可生产超过 2,100 太瓦时 (TWh) 的电力。虽然大多数涡轮机位于陆地上，但近年来，海上风电场在全球发电中发挥着越来越重要的作用，2022 年占到风力发电能力增长量的 18%。⁵

正如前缀“hydro（意为水电）”所示，“hydropower”（水电）是指从水（具体则是从水流）中获取的能量。与风能一样，人类长期一直在利用水电的机械应用。例如，古希腊人利用水电将用于磨碎小麦的水车最终转化为面粉。⁶

然而，利用水力来发电直到很久以后才开始普及。水轮机技术的创新贯穿整个 19 世纪，其中包括英裔美国工程师詹姆斯·弗朗西斯 (James Francis) 发明的弗朗西斯水轮机，至今仍在广泛使用。到 19 世纪末，此类创新最终催生了水力发电项目，范围从 1878 年为英格兰一户人家的一盏灯供电的项目，到四年后为两家造纸厂和一户住宅提供 12.5 千瓦容量的成熟水力发电站。^6、7

从澳大利亚到加拿大，世界各个国家或地区很快就纷纷建设水电项目。第二次世界大战后，水电开发进一步加速，欧洲、北美、日本和前苏联都有国有项目。如今，世界上最大的两个水电项目是位于南美和中国的水坝：位于巴西和巴拉圭边界巴拉那河的 14,000 兆瓦的伊泰普大坝，以及位于中国长江流域的 22,500 兆瓦的三峡大坝。

水电不仅在发电方面发挥着重要作用，而且在储存能源方面也是如此。通过抽水蓄能水电（一种可以追溯到 19 世纪 90 年代的储能模型），水在不同海拔的两个水库之间流动。当其他来源（如太阳能和风力发电场）的电力充足时，电力可用于将水泵入上游水库。必要时，上游水库的水被放回下游水库进行发电，根据美国能源部 (DOE) 的说法，"基本上填补了高峰需求期间的缺口"。⁸

地热能源自地球内部的热量。它可用于建筑物的加热和冷却以及发电（地热发电）。至少从旧石器时代开始，人类便已开始利用地热能，当时温泉被用于洗澡。然而，已知的首次地热能商业用途直到 1830 年才出现；当时，人们可支付 1 美元来使用阿肯色州温泉镇的三座热泉沐浴。约 60 年后，爱达荷州的博伊西安装了最糟糕的首个区域供热系统，以将来自温泉的水输送到 200 多户家庭和企业。⁹

然而，尽管美国的地热创新技术如此之多，但欧洲人建立了第一座地热发电厂。1904 年，意大利王子皮耶罗·孔蒂 (Piero Conti) 通过地热发电实验，利用托斯卡纳拉德雷洛地热田的蒸汽为灯泡供电。后来，他的不懈努力最终促成了在该地区建造了一座以蒸汽为动力的商业发电厂。

如今，地热能系统有助于满足世界各个国家或地区相当一部分能源需求。从历史上看，地热发电厂的发展一直受到自然条件的限制 — 有前景的地点需要有自然热量、携带热量的流体以及供流体通过岩石的通道。不过，一些科学家希望技术进步将能够推动更多地方建设地热发电厂和利用地热能。

地热能可成为企业用于实现其 ESG 目标的可再生能源组合的其中一部分。Celestica 是一家专门从事设计、制造与供应链解决方案的跨国公司。通过转变为地热发电，该公司位于罗马尼亚奥拉迪亚的工厂已减少对天然气的依赖。此外，该公司还投资建设现场太阳能光伏系统，并使用软件来简化有关其可再生能源工作的数据。

生物能源是一种源自生物质（源于植物和动物的有机材料）的可再生能源。在整个人类历史中，人们会通过燃烧木材来利用生物能源，从而获得热量和光亮。木材是用于烹饪和取暖的主要燃料，而另一种生物质（植物油）则是 19 世纪前用于点灯的主要燃料。

生物质可转化为称为生物燃料的液体燃料。两种最常见的生物燃料是乙醇（一种酒精）和生物柴油，后者是使用植物油或动物脂肪通过称为酯交换的化学过程生产的。生物燃料在内燃机中的使用可以追溯到一个多世纪以前。在 1897 年发明柴油发动机的德国机械工程师鲁道夫·狄塞尔 (Rudolf Diesel) 曾在工作中使用植物油进行实验，而乙醇则被美国能源部列为首批汽车燃料之一。20 世纪 70 年代能源危机和油价上涨之后，人们对乙醇（尤其是作为汽油添加剂）的兴趣激增。

生物燃料生产技术和原料不断发展。科学家们正在研究利用食品工业废弃物、植物废料和藻类，来克服生产老一代生物燃料所用作物的供应和土地使用限制。¹⁰此外，近年来，对一种称为可再生柴油的生物燃料的需求不断增加。

可再生柴油类似于生物柴油，但通过不同的化学工艺生产。它之所以大受欢迎，部分原因在于它是一种“直接替代”燃料 — 它可以在柴油发动机中使用，而无需与石化柴油混合。例如，2023 年，法国一家发电设备制造商宣布，将用于发电机测试的石化柴油转向可再生柴油，从而大幅减少温室气体排放。

随着越来越多的公司转向可再生能源以满足监管要求和 ESG 目标，数据管理正在成为确保可持续性发展工作走上正轨的中心舞台。IBM® Envizi 的 ESG 报告软件集成了一套产品，可帮助您自信地在单个记录和报告系统中捕获和管理所有 ESG 数据，因为您知道自己的数据是可审计的金融级数据。