发布日期：2023 年 11 月 21 日
添加内容者：Celeste Lagana、Alexandra Jonker
可再生能源是由自然资源产生的能源，其补充速度快于使用速度。可再生能源也称为清洁能源，包括太阳能、风能、水力发电、地热能和生物质能。大多数可再生能源产生的碳排放量为零，造成的空气污染物最少。
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17 世纪末，工业革命迎来了技术突破的时代，其中包括新能源的使用，主要是化石燃料。化石燃料（石油、煤炭和天然气）由有机材料分解形成，并作为燃料燃烧。随着技术的发展，化石燃料变得更易于获得，并且生产成本更低，从而使用量也在增加。如今，它们供应了世界约 80% 的能源。1
然而，当化石燃料燃烧时，它们会向大气中释放二氧化碳 (C02)、甲烷 (CH4) 和一氧化二氮 (N20) 等温室气体 (GHG)。当温室气体在大气中积聚时，它们会捕获太阳辐射并阻止其释放到太空中，从而使地球表面变暖。因此，化石燃料已成为当今气候变化危机及其主要后果全球变暖的主要驱动因素。全球变暖可能会对地球气候和天气模式造成有害的长期变化，导致更强的风暴、更炎热、更干燥的夏季以及自然生态系统的变化。
相比之下，可再生能源几乎不会排放温室气体，更容易获得且更可靠。因此，我们迫切需要转向使用可再生能源和替代能源技术，例如风能和太阳能。根据美国能源信息署的提供的数据，截至 2021 年，全球 29% 的能源消耗已经由可再生能源提供。2
许多组织使用碳核算（测量和跟踪正常运营期间直接和间接温室气体排放量的做法）来帮助推进能源转型和实现净零排放的目标。将可再生能源与低碳排放甚至零碳排放相结合可以帮助组织实现这些目标，减少温室气体排放和环境影响。
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这些是最常见的可再生能源：
水能
水力发电是最古老的发电形式之一，目前位居全球可再生电力最大贡献者之首。它包括利用海洋能和潮汐能、溪流和河流、水库和水坝来推动涡轮机发电。随着技术的发展，国际能源署 (IEA) 预测，到 2030 年，水力发电将增加约 17% 的发电量。3
太阳能
太阳光转化为电能有两种方式，即太阳能光伏发电 (PV) 和聚光太阳能热力发电 (CSP)：
PV 是最常见的转化方法，用于较小规模的应用。利用太阳能电池板上的太阳能电池收集阳光，将其转化为太阳能并存储在电池中，从而为我们的家庭、汽车和企业提供电力。
CSP 使用反射镜将阳光反射并聚集到充满液体的接收器上。阳光将流体加热至高温，产生热能。这些能量用于为发动机或旋转涡轮机提供动力，然后为发电厂或补充电网发电。CSP 主要用于公用事业或工业规模的应用。
2022 年太阳能发电量增幅为 26%，预计到 2027 年，太阳能发电量将超过煤炭和天然气。4
风力发电
几个世纪以来，人类一直在利用风的动能来发电。当今的风力发电机发电规模和能力有大有小，具体取决于所使用发电机的尺寸。伴随着风力发电机的尺寸从小型级（用于单个家庭供电）增加到公用事业级（用于大型海上风电场），其设计规划工作量、功率输出、设备效能和维护复杂性也随之增加。截至 2021 年，风能占全球发电量的 24%。5
地热能
地热能系统利用来自地球深处的蒸汽来驱动涡轮机产生能量。然而，生产所需的地热储层位于地球表面以下一两英里处，并且无法广泛使用。截至 2021 年，已有 27 个国家/地区拥有地热发电厂。6
地热泵 (GHP) 在较小范围内用于为一些商业建筑、学校和住宅供暖、降温和提供热水。虽然没有与大规模同类项目相同的深度要求，但 GHP 的安装仍然取决于多种因素，包括气候、土壤类型、出水口的可达性、土地和安装成本。
生物质能
由于生物质能源对环境的负面影响，因此并不总被认为是可再生能源，但该类型能源利用有机材料和副产品来生成电力、生物燃料（包括生物柴油和乙醇）和热量。生物能源的使用会导致低水平的温室气体排放和土地变化，包括森林砍伐。尽管生物能源约占全球能源使用量的 11%，并且提供了世界上最大的物理材料来源，但这些影响使人们对其可再生地位产生怀疑。7
核能是可再生能源吗？
尽管核电因其低碳乃至零碳排放而被认为是一种清洁能源，但它是不可再生的。核能需要铀，而铀需要从地下开采，并且仅在特定地点储备，数量有限。无论如何，核电占全球电力供应的 10%，与水电一起，可提供全球低碳能源发电量的四分之三。8
可再生能源的好处不仅仅是减少排放。
采用各种可持续能源的国家电网可以更具弹性。可再生能源不仅不易出现故障和波动，而且能源的多样性可以在出现任何问题时用一种能源补充另一种能源，确保向家庭、企业和交通系统提供稳定的电力输送。
转为使用可再生能源有助于降低能源成本并保持能源成本稳定。可再生能源通常比化石燃料便宜，而且清洁能源市场的波动较小，因此价格波动不会那么频繁或剧烈。这可以保持成本稳定，并且更容易在个人和企业层面进行预测和预算。
向清洁能源的转变以及致力于实现净零排放的全球组织和国家或地区，可以在全球范围内创造数百万个与可再生能源相关的就业机会。随着脱碳目标的发展，化石燃料行业和其他行业的工作人员可以过渡到可再生能源行业。这有可能对供应链和相关行业产生积极的经济影响。
组织可以通过多种方式将可再生能源整合到他们的投资组合中：
- 绿色电力证书：这些证书是从现有工厂购买的，但不会促进市场上可再生基础设施的增长。
- 企业购电协议 (CPPA)：这些合同是固定价格供应协议，可以将可再生能源追溯到特定的太阳能或风电场。
- 可再生能源资产投资：各组织可以在现场安装太阳能电池板或风力涡轮机来发电。
此外，还有清洁能源激励措施，旨在鼓励和加速采用可再生能源项目和设备，包括：
- 碳税：对在生产或使用过程中导致化石燃料碳排放的任何出口、产品或服务征收碳税。碳税可以提高价格，有助于鼓励人们转向使用清洁能源并减少二氧化碳排放。
- 上网电价补贴 (FiT)：上网电价补贴保证任何生产和提供小规模可再生能源的人（包括小企业主、农民和房主）以高于市场价格的价格向电网供应能源。
一旦可再生能源被整合到企业的产品组合中，有效的能源管理就可以通过简化流程和最大化产出来提高能源效率，同时减少消耗、温室气体排放和浪费。
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通过碳核算，各组织将能够量化自己的温室气体排放，了解他们对气候造成的影响并设定减少排放的目标。
净零排放是指温室气体 (GHG) 释放量与消除量取得平衡的点。
脱碳是指减少和清除大气中的温室气体，以缓解气候变化。
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脚注
1 Fossil fuels（链接位于 ibm.com 外部），环境与能源研究所，2021 年 7 月 22 日。
2 How much of world energy production and consumption is from renewable energy?（链接位于 ibm.com 外部）美国能源信息管理局，2021 年
3 水力发电（ibm.com 外部链接），国际能源署，2023 年 7 月 11 日。
4 太阳能光伏（ibm.com 外部链接），国际能源署，2023 年 7 月 11 日。
5 全球增长最快的 5 大可再生能源（ibm.com 外部链接），Earth.org，2021 年 3 月 10 日
6 地热详解（ibm.com 外部链接），美国能源信息署，2023 年 4 月 20 日。
7 Renewable Energy（链接位于 ibm.com 外部），气候与能源解决方案中心，访问日期：2023 年 10 月 26 日。
8 Nuclear Power in a Clean Energy System（链接位于 ibm.com 外部），国际能源署，2019 年 5 月。