综述:在能源转型背景下对可再生和可持续能源的思考:有何新意?

《Clean Technologies》:Considerations on Renewable and Sustainable Energy in the Context of the Energy Transition: What Is New?

【字体: 时间:2026年06月09日 来源:Clean Technologies 4.7

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  与可再生能源和可持续能源(renewable and sustainable energy)相关的话题在过去几十年中已被多项科学研究涉及。然而,重要的是要强调科学界在这些领域已取得的成就以及尚待完成的工作,以便为利益相关者(包括政策制定者(policymake

  
与可再生能源和可持续能源(renewable and sustainable energy)相关的话题在过去几十年中已被多项科学研究涉及。然而,重要的是要强调科学界在这些领域已取得的成就以及尚待完成的工作,以便为利益相关者(包括政策制定者(policymakers)、研究人员(researchers)和经济运营者(economic operators))提供更多见解。文献调查显示,文献中仍存在有待考虑的空白,并且需要通过不同方法(尤其是考虑这些问题多个维度的方法)带来新意。基于此,本研究旨在呈现科学文献中探索的可再生和可持续能源的维度,并对这些领域的过去和未来路径进行基准测试。为实现这些目标,研究人员对与该主题相关的不同维度分别进行了文献计量分析(bibliometric analysis,聚焦于科学成熟度),这是本研究的创新点之一。此外,基于文献计量分析,研究人员还针对最相关的文献进行了有针对性的文献分析。本研究采用广泛视角,以捕捉能源转型(energy transition)、清洁能源(clean energy)和低碳发展(low-carbon development)的背景。研究结果表明,可再生能源和可持续能源这一主题包含多个子主题和子话题,具有不同的动态特征。在这些子话题中,值得提及以下内容:太阳能(solar energy)和风能(wind energy)几乎处于饱和阶段(saturation phase,已有85.1%的潜在发展已发生);生物能源(bioenergy)、生物质(biomass)和水力发电(hydroelectric power)处于成熟阶段(maturity phase)的初期(向饱和进展59.7%);潮汐能(tidal energy)和波浪能(wave energy)处于成熟阶段的中期(向饱和进展71.5%);绿色氢能(green hydrogen)和清洁能源处于饱和阶段(99.0%);可再生能源与可持续发展目标(sustainable development goals, SDGs)处于饱和阶段(99.0%);以及能源政策(energy policy)和可再生能源技术创新(technological innovation in renewable energy)处于成熟阶段的中期(68.0%)。这些结果反映了不同主题之间的重叠,而非每个研究领域的单独范围。
**1. 引言**
替代能源来源激发了全球科学界的兴趣,在某些情况下,太阳能、风能和生物质能受到更多关注,而水能则较少。利益相关者对可再生和可持续能源的兴趣源于多种因素,包括世界人口增长和环境污染。气候变化和严重干旱是推动寻找替代能源的其他现象。COVID-19疫情也影响了这些背景,尤其是在科学研究、通过绿色投资振兴经济的机会、提高能源效率以及化石燃料能源的稀缺性和价格方面。这些主题重要性的提升与国际趋势一致,即在脱碳(decarbonisation)框架、绿色转型(green transition)议程、循环经济(circular economy)和清洁能源(clean energy)演进下促进更可持续的发展。可再生能源对于实现可持续发展目标(Sustainable Development Goals, SDGs),特别是全球范围内的目标7(可负担的清洁能源)至关重要。然而,能源部门实现有效绿色转型还有很长的路要走。美国、中国和欧盟为理解可再生能源做出了重大贡献。更具体地说,在氢能方面,中国在这些领域拥有显著的生产能力。
文献已经涉及与可再生和可持续能源相关的多个维度,特别是生产、扩散、储存和资源管理。与可再生电力能源相关的新范式意味着整个系统的变化,从传统框架到更高效的流程,其中与数字转型(digital transition)相关的新技术可能带来重要的附加价值,以及新的更合适的方法。由于某些可再生能源的间歇性(intermittency),这一点至关重要。人工智能(Artificial Intelligence, AI)在预测可持续能源方面也很重要,包括机器学习(machine learning)和深度学习(deep learning)技术。文献已确定了人工智能与可持续能源之间联系的最重要主题和技术。
文献计量分析(bibliometric analysis)与文献调查一起出现在这些领域,作为一种方法,可以有助于为科学趋势提供更多见解,提出未来方向,并支持政策制定者。有时,在一些国家,研究并未跟上公众对可再生能源的兴趣。低收入国家和高收入国家进行的研究存在显著差异(高收入国家考虑更多差异化的来源)。另一方面,风能和太阳能来源得到了关注环境可持续性的研究人员的更多关注。
考虑文献计量分析的与可再生和可持续能源相关的研究集中于各种主题,包括数据库的重要性、研究演进、海水淡化和可再生能源,以及可再生电力能源与项目管理之间的关系。国际合作也被强调为结合技能和经验的一种有趣方法,从而更好地应对当前世界可持续性威胁。能源效率和政策框架是绿色能源领域的新兴主题。绿色能源,如绿色氢能,仍有需要更好处理的领域,例如存储系统、与当前能源基础设施的结合、风险控制和政策设计。
绿色转型并非免于带来可持续性管理的新挑战,特别是由于对一些重要资源的需求增加。其他重要挑战与流程整合、系统管理、能源供应、所用技术的效率以及可再生能源发电厂的选址有关。无论如何,能源是支持可持续发展的重要资源,可再生能源可能有助于更平衡的经济增长。向更可持续的能源生产和利用的转型可能在运输行业中发挥关键作用。
总体而言,基于文献计量分析的可再生和可持续能源文献已集中于这一广泛主题内的具体话题,表明存在有待探索的领域,为该问题提供更多见解提供了机会。关于这个主题已经有很多文献,包括使用文献计量方法,然而,本研究旨在通过使用类似的方法探索各种子话题来提供对该主题的更广泛概述,以便可以比较所获得的结果。应注意,分析(虽然不完全是)也基于主题组合,捕捉交叉点并创建子话题。在这些情况下,结果反映了交叉点内的研究趋势,而非所涉及每个领域的全部内容。结论和结果的解释必须基于这些假设。通过这种方式,本研究旨在强调已经完成的工作以及在与可再生和可持续能源不同维度相关的未来研究中仍可探索的内容。因此,研究人员考虑了以下具体主题进行了文献计量分析:总体概述、太阳能、风能、生物能源与生物质、水力发电、潮汐能与波浪能、绿色氢能与清洁能源、可再生能源与可持续发展目标、能源政策与经济学、以及可再生能源技术创新。该文献计量分析辅以有重点的文献分析。纳入这些搜索词旨在从更广泛的角度考虑可再生和可持续能源领域,包括与低碳和能源转型相关的文献。对于文献计量分析,考虑了2025年12月29日使用Scopus数据库进行的搜索获得的文献,并考虑了VOSviewer(版本1.6.20)和Bibliometrix(版本5.3.0)软件程序。对于每个主题,搜索没有时间或文献类型的限制。结果经过基本清理和标准化,以避免由拼写或格式变化、搜索词相似性(如“renewable energy”等)以及通用术语(如“article”)引起的不一致或冗余。仅依赖Scopus数据库进行本研究可能是一个弱点;然而,在每个子分析中包含大量文献可能减轻了这一局限性。应注意,尽管本研究关注可再生和可持续能源,但研究融入了与能源转型和政策框架相关的概念。

**2. 文献综述**
本节将根据与本研究所进行的研究相关的科学文献,分为不同小节讨论具体主题。
**2.1. 特定部门的脱碳、增长的能源需求与混合解决方案**
能源效率提升是促进经济部门和过程脱碳的关键要素,包括一些特定背景,如港口动态。建筑部门是另一个对环境影响的担忧现实且存在的背景。可再生电力能源有助于满足增长的能源需求并减轻环境影响。这解释了全球对可再生能源兴趣的增加,特别是在2006年《可再生能源法》之后的中国。风能和太阳能来源的结合可能减少这些可再生能源单独考虑时的不确定性。混合解决方案的考虑可能潜在地增加能源发电量、减轻间歇性并减轻环境影响。这些领域的文献强调了针对特定部门的混合脱碳策略日益增长的重要性。另一方面,所综述的研究似乎优先考虑技术方面,而忽视了社会经济和管理因素的整合。
**2.2. 可再生能源系统与新技术的整合**
将可再生电力能源整合到现有电网带来了新挑战,特别是在电压稳定性、惯性响应、电能质量与支撑以及频率控制方面。将可再生能源整合到微电网(microgrid)中需要调整和准确的预测方法。这对能源部门规划和政策设计至关重要。人工智能方法可以在这些框架中提供相关贡献,即通过机器学习模型分析大数据来提高系统效率。对于太阳能电力能源,人工智能可能潜在地贡献约20%的效率提升,并降低50%的生产成本。这些技术可以支持利益相关者预测例如辐照度、能源价格和风力涡轮机状况。在智能能源系统的背景下,能源互联网(Internet of Energy, IoE)概念被提出来结合能源和信息通信。新技术,如压缩空气储能,已出现以应对某些可再生能源供应的波动。无论如何,电池是文献中强调最多的存储技术,其次是氢能。氢能对于处理可再生能源发电的波动性很重要;然而其考虑并非一致。在能源市场中引入区块链(blockchain)技术是另一种有前景的方法,尽管仍存在行政和经济约束。基于光子学(photonics)的系统是为海上风电结构创建的另一种有趣技术,电力电子技术在可再生能源中的考虑也是如此。总体而言,文献强调了已取得的技术进步,特别是在人工智能和存储解决方案领域。然而,科学贡献显得分散,这可能限制了所提出解决方案的实际应用。
**2.3. 未来可再生能源的挑战与机遇及区域背景**
未来为在可再生能源部门应用创新技术开辟了新机遇,但也带来了新挑战,特别是由于气候变化和极端事件的不确定性。这些框架的影响预计在不同特征的区域之间是不对称的。这在可再生能源具有更大重要性的国家将尤其明显,例如巴西。向更绿色能源系统的转型必须伴随着技术创新,以促进从双方有效的清洁能源整合以及关键部门(如运输、供暖、制冷和工业)更高效的流程。欧洲可再生能源的潜力已被评估;然而,这些分析需要更清晰和谨慎,特别是为了避免所获得结果的巨大差异。尽管存在这些促进绿色能源转型的全球趋势,在某些情况下是雄心勃勃的,可再生能源总体上仍是能源部门的一个剩余(或较小)部分。这在澳大利亚等国家尤其明显,只有6%的消费由可再生能源供应。所综述的研究确定了需要解决的机遇和挑战。区域条件的多样性和气候变化的不确定性带来了额外且有些复杂的挑战。
**2.4. 多学科背景与利益相关者参与**
与能源部门相关的动态是多学科的,其评估需要来自不同科学领域的研究人员和专家的技能,以解决与这些框架相关的多个维度。与能源部门相关的一个重要维度是公众对更绿色转型的可接受性。一般来说,公众更愿意支持广泛的绿色能源转型倡议,而非地方项目。社会经济、技术、政治、组织和环境因素是影响可再生能源倡议的主要关键因素之一。可再生能源发电厂的选址是利益相关者的另一个关键点。立法环境、可用专业知识、制度框架、土地利用、市场波动性和公众参与如果处理不当,也可能成为有效实施可再生能源电力倡议的约束。可再生能源对环境和自然的负面影响也可能在某些背景下阻碍相关策略的采用,例如东南亚。此外,关于可再生能源对碳封存(carbon sequestration)的实际影响仍存在一些疑问。太阳能发电效率对温度的依赖性降低是利益相关者的另一个关注点。与社会、制度和环境因素相关的约束凸显了可再生和可持续能源的多学科性质,以及科学界需要以综合方式考虑各种维度以实施整体方法。
**2.5. 文献综述综合与研究空白**
在前面小节中进行的文献综述强调了可再生和可持续能源的多维性质,涵盖了与技术、经济、环境和政策措施相关的方面。特别值得注意的是对技术进步的强调,尤其是人工智能和储能,以改善系统效率和优化过程。一些方面仍然关键,例如系统集成和电网稳定性,特别是在可再生能源来源间歇性的背景下。似乎有空间探索与社会经济维度及其与技术创新的相互联系相关的问题。总体而言,文献呈现出一个碎片化的图景,多学科整合有限,研究集中在世界某些地区和特定技术,特别是太阳能和风能。似乎存在机会进行提供跨越可再生和可持续能源不同维度的比较分析的研究。本研究旨在通过在不同主题中使用协调一致的方法,为填补这些空白做出贡献。

**3. 科学文献的指标**
在本节中,将首先提供关于可再生和可持续能源的文献计量总体概述,然后提供关于以下子话题的小节:太阳能与风能;生物能源、生物质与水力发电;潮汐能与波浪能;绿色氢能与清洁能源;可再生能源与可持续发展目标(SDGs);以及可再生能源的能源政策与技术创新。由于每个具体主题的文献数量,这些子话题被考虑用于进一步分析。为了从各个领域收集见解,在每个小节中,将首先检查相关主题,然后分析由这些主题交叉产生的子话题。更具体地说,为澄清主题与子话题之间的区别,应注意:主题指使用布尔运算符识别的主题领域(如太阳能、风能、生物能源或能源政策);子话题指两个或多个主题之间的交叉点(如太阳能与风能,或能源政策与技术创新)。
**3.1. 总体概述**
在Scopus数据库中为总体概述主题共找到470,722篇文献。尽管可再生能源研究近年来数量增加,但科学文献仍集中在工程研究、一组高产出作者(Dincer, I.; Blaabjerg, F.; Guerrero, J.M.; Senjyu, T.; and Breyer, C.)并通过特定期刊(Energies, Renewable Energy, Energy, and Renewable and Sustainable Energy Reviews)和会议论文集(例如Iop Conference Series Earth and Environmental Science)传播。社会经济分析、实证证据、部门联系和影响评估方面仍存在显著空白。这表明需要更多跨学科、基于经验和背景的研究。结果还表明,与社会经济和管理维度相关的主题虽然极其重要,但在这些分析中常常被忽视。可再生能源研究以英语文献为主导,中国和美国是最多产的附属国。最大的贡献来自中国科学院和清华大学等机构。可再生能源研究迅速增长,太阳能、风能、效率和可持续性是最相关的主题。尽管可再生能源研究快速增长,但在地理分布、储能与电网集成、社会经济与政策维度考虑以及部门相互关系方面仍存在显著空白,当前文献深度聚焦于少数国家的太阳能和风能技术。从全球角度考虑各种可再生能源来源的重要性将很重要。
**3.2. 太阳能与风能**
在Scopus数据库中,为太阳能和风能具体主题分别找到90,667和45,417篇文献。文献计量分析显示近年来可再生能源评估增长迅速,其中工程和能源相关研究具有相关性,并聚集在高产出作者(Dincer, I.; Senjyu, T.; and Singh, B.)中。研究产出由中国和印度领导,全球分布不对称,考虑到非洲、拉丁美洲和其他环境脆弱地区的产出仍然较低。学科领域分布显示技术为重点,社会科学贡献仅剩。因此,尽管该领域具有成熟度和产量,但仍存在关键空白。这些空白与跨学科组合、政策影响评估以及研究社会参与有关。这些见解表明存在有待探索的领域,即从技术建模转向更广泛、经验指导和社会技术研究。社会经济因素在这些问题中起着核心作用,可以适当解决。总体而言,数据表明从2006年到2025年可再生能源研究不平衡扩张,近年来文献明显集中,由一组高产出作者领导。学科领域分布由能源、工程、计算机科学和相关定量领域主导。另一方面,社会科学、经济学、商业和人文学科贡献较低。地理上,中国、印度、美国和一些欧洲国家贡献了出版数量。来自发展中及环境脆弱地区的参与仍然相对较少。这些框架指出了关键空白:不充分的跨学科研究、有限的社会经济和政策研究,以及少量的区域研究。可再生能源在欧洲背景下扮演着非常重要的角色,可以在未来研究中深入探讨。考虑到将太阳能和风能搜索查询一起(两组查询之间使用布尔运算符AND),关于子话题“太阳能与风能”获得了16,486篇文献。该子话题处于成熟阶段,增长变慢。太阳能燃料、风电集成、清洁能源、能源系统、微电网、光伏和碳是新兴主题。另一方面,替代能源、能源政策、优化、化石燃料、能源效率、电力传输网络、储能、光伏电池、风力涡轮机和自然资源是动力主题(重要且发展良好)。能源系统、经济分析、清洁能源、储氢和制氢是新兴或衰退主题的例子。能源系统是一个中心术语,不同术语可分为三个聚类。一个专业化聚类与发电和光伏系统相关。这意味着这些主题在该子话题产生的文献中并不中心。另一个与清洁能源、优化、微电网和水力发电相关,另一个与可持续发展、自然资源、能源使用和能源管理相关。中国、美国、沙特阿拉伯、英国、印度和德国在网络中结构影响最大,揭示了它们对国际合作的重要性和中心性。这些国家在促进该问题的国际网络方面可以发挥重要作用。
**3.3. 生物能源、生物质与水力发电**
从Scopus数据库中,为生物能源和生物质以及水力发电的具体主题分别找到22,288、23,979和1,359篇文献,为子话题“生物能源、生物质与水力发电”(对于该子话题,两组具体主题搜索查询一起使用布尔运算符AND)找到1,359篇文献。能源、环境科学、工程、农业和生物科学是生物能源和生物质具体主题最主导的学科领域。巴西似乎对该主题有相关贡献。关于水力发电主题,物理与天文学、材料科学和数学出现在社会科学和农业与生物科学之前。替代解决方案作为可再生能源来源的成本效益和社会经济影响对其被利益相关者采用至关重要;因此建议增加这些领域的科学贡献。子话题“生物能源、生物质与水力发电”处于成熟阶段的初期,表明存在有待探索的领域。风电集成、风车、太阳能燃料、储氢、清洁能源、可持续能源和二氧化碳是新兴术语。氢气的出现是由于水力发电搜索查询使用的更广泛视角。气候变化、生物燃料、二氧化碳、环境影响、能源政策和可持续发展是动力主题,制氢、清洁能源和储氢是新兴或衰退主题。清洁能源是一个中心主题,化石燃料、可持续发展和投资是专业化主题。对所获结果的更深入评估显示氢气、能源效率、可持续性和气候变化出现在同一聚类中。风能、太阳能、生物质、经济和温室气体排放出现在另一个聚类中。在未来研究中,理解例如生物燃料在可再生能源背景下的作用,以及它们对相关主题的中心性和相关性将很重要。网络合作中最重要和中心的国家是中国、美国、英国、印度、沙特阿拉伯、马来西亚、德国、土耳其、巴基斯坦、埃及、意大利、澳大利亚、加拿大、波兰和伊拉克。中国、美国和英国可以在促进这些领域更大合作方面发挥重要作用。
**3.4. 潮汐能与波浪能**
工程、能源、环境科学、计算机科学以及地球与行星科学出现在潮汐能与波浪能具体主题和子话题最主导的学科领域中。对于该主题,找到8,206篇文献。Iglesias, G., Wang, Z.L. 和 Ringwood, J.V. 是最多产的作者。这是一个具有特定特征、需要自身方法的子话题。该子话题处于成熟阶段的中期,主要新兴术语如下:太阳能燃料、风车、清洁能源、纳米发电机、水力发电和海上风。海洋环境和海上油井生产是动力主题,能量收集和能量转换是新兴或衰退主题。涡轮机、潮汐流、太阳能和地热是专业化聚类中的专业化主题。替代能源和能源效率是中心术语。这些结果证明了各种可再生能源来源之间的相互依赖性。孤立地考虑这些来源可能损害所获结果的稳健性。英国、中国、美国、西班牙、法国、澳大利亚、爱尔兰、意大利和葡萄牙是与该子话题相关的世界网络中最相关和中心的国家。瑞典和丹麦也出现在结构影响最大的国家中,但重要性和中心性较低。这些能源来源确实具有其自身特征,这解释了科学界在那些最相关和关键的国家所表现出的兴趣。
**3.5. 绿色氢能与清洁能源**
对于该特定子话题,找到14,085篇文献。与之前分析的子话题一样,Dincer, I. 出现在最多产作者中。这些结果再次证明了各种可再生能源来源的相互联系。能源、工程、物理与天文学、化学、环境科学和化学工程是主导学科领域,突出了这些问题对该子话题的重要性。该主题达到了饱和阶段。退化模型、析氧、氢经济、电解和制氢是新兴主题。析氢反应和电解仍然是利基主题,制氢和储氢是基础主题(重要但发展不充分)。水分解、析氧反应、电解和成本效益是专业化术语,可持续能源、能源效率和制氢是中心术语。中国、美国和沙特阿拉伯是国际合作网络中的结构影响国家。尽管氢气的生产和储存很重要,甚至在某些发现中是中心的,但这些主题仍需在科学文献中更深入地探索。
**3.6. 可再生能源与可持续发展目标(SDGs)**
对于该特定子话题,共找到7,166篇文献。能源、环境科学、工程、社会科学、计算机科学以及经济学与商业领域是对该主题有相关贡献的学科领域,显示了社会经济因素在这些主题中的重要性。该主题处于饱和阶段。人工智能、绿色经济、可持续发展、气候变化和COVID-19是新兴术语。经济发展和环境保护是动力主题,气候变化和环境影响是新兴或衰退主题。循环经济和能源转型是中心术语,替代能源、创新、经济增长、环境经济学和规划是专业化主题。结构影响国家是中国、土耳其和印度。尽管社会经济方面在该子话题中值得更深入考虑,但它们需要在其中更突出地探索。
**3.7. 能源政策与可再生能源技术创新**
在Scopus数据库中的搜索分别为能源政策和可再生能源技术创新的具体主题获得了78,245和32,560篇文献,对于考虑这两个具体主题一起使用布尔运算符AND的子话题,找到8,728篇文献。社会科学、经济学和商业科学是能源政策主题的主导学科领域。材料科学、化学和化学工程是技术和创新具体主题更受关注的学科领域。该子话题几乎处于成熟阶段的中期。绿色发展、能源经济学、能源转型、经济发展和经济增长是新兴术语。能源转型作为新兴主题由表33证实。该术语也是中心主题,全球变暖是专业化术语。中国、英国、美国和土耳其是网络合作中的重要和中心国家。例如,全球变暖是人类面临的新兴挑战,需要在这些领域的专业文献中更突出地解决。

**4. 基于文献计量学见解的有针对性文献讨论**
表36列出了根据文献数据和文献耦合链接的总链接强度最高的前10篇文献,这些文献来自太阳能和风能子话题的文献。选择该子话题是因为太阳能和风能对可再生和可持续能源的重要性,无论是对于能源部门还是科学界。图7说明了用于高影响力文献聚焦分析的方法,该方法以PRISMA协议作为参考指南,并基于文献计量分析。该标准(文献耦合链接的总链接强度)反映了每篇文献在网络中的连接度,被选择是因为它捕捉了文献在研究领域内的结构相关性。与可再生和可持续能源相关的文献侧重于优化和混合方法中不同电力来源的组合,即降低成本并相互补充。一些可再生能源的问题在于不稳定性和投资维护成本。这些混合系统可以结合太阳能、风能、地热来源和电池存储。这些混合系统的最佳规模受到社会人口因素的影响,是科学界的另一个关注点。数据的可用性和考虑调整后的分析方法对于成功可持续发展至关重要。将可再生和可持续能源整合到系统中带来了新挑战,新技术可能为寻找解决方案提供附加价值。在可再生能源背景下,氢气已具有越来越重要的意义。

**5. 主要见解与讨论**
人口增长、环境挑战、气候变化、流行病和传统能源市场动态已促使多个利益相关者更加关注可再生和可持续能源,符合国际目标。太阳能和风能来源已获得科学界更多关注,美国、中国和一些欧盟国家对理解可再生能源部门有相关贡献。科学产出集中在少数国家可归因于科学研究资金的可用性以及对技术资源和文献信息的访问。无论如何,这导致所产生的科学文献存在偏差,排除了在某些情况下对气候变化更脆弱的发展中国家相关的现实。数字转型在向可再生能源转变中起着关键作用。可用数据、国际合作、能源效率与政策、调整后的存储系统、混合结构和风险监测、发电厂选址以及整合过程的重要性也被强调。识别出广泛的技术主题,文献在某些情况下似乎以碎片化方式处理这些主题。技术、社会经济背景和政策措施之间缺乏整合可能限制了所识别解决方案的实际应用。运输系统和建筑部门是可再生能源可能有助于减轻环境影响的背景。可再生能源系统的不确定性和间歇性促进了混合解决方案的考虑。电压稳定性、惯性响应和频率控制是其他关注点。向可再生能源转型并非没有挑战,特别是在电网稳定性和可靠性方面,突显了对综合解决方案的需求。人工智能可以为这些框架带来附加价值,特别是预测辐照度、市场状况和风力涡轮机动态。其他新技术,如压缩空气储能、新型电池、区块链和光子学,已在文献中提及。数字技术的出现开辟了新机遇,但也引发了关于成本效益和环境影响的新担忧,需要在文献中更深入地探索。尽管利益相关者对可再生能源感兴趣,但该部门在世界能源消费中仍然残余。这表明结构性障碍仍然存在,特别是在经济约束和基础设施限制方面。未来研究中可能需要更深入关注的另一个维度是公众对更绿色转型的参与。能源转型需要社会接受度,这需要通过多学科方法适当解决。无论如何,关于可再生能源对减缓碳排放的真正影响仍存在一些疑问。当考虑间接排放、生命周期分析和反弹效应时,这一点变得尤为重要。文献计量分析强调,关于可再生能源的几个子话题在文献中存在显著差异。这些子话题与以下组合相关:太阳能与风能、生物能源与生物质及水力发电、潮汐能与波浪能、绿色氢能与清洁能源、可再生能源与可持续发展目标,以及能源政策与可再生能源技术创新。总体而言,与可再生能源相关的研究在2020年后强劲增长,该文献集中于工程研究,集中于少数作者并通过特定来源发表。这种学科集中表明所生产的知识不平衡,未由社会经济和政策见解充分补充。社会经济分析、实证证据、政策影响研究和跨学科研究是未来研究中可填补的空白。中国和美国是对可再生能源主题贡献最大的国家,太阳能、风能、效率和可持续性是最相关的主题。建议研究人员更深入关注更平衡的科学产出地理分布,以及一些主题,如储能、电网集成以及社会经济和政策评估。这些限制对开发区域特定解决方案构成挑战,并存在实施不符合当地条件和需求策略的风险。太阳能和风能研究由中国、印度、美国和一些欧洲国家领导,集中于技术学科领域,几乎处于饱和阶段,表明未来研究需要改变,特别是在整合和优化方面。生物能源、生物质和水力发电集中于环境、工程、农业、材料和定量科学,处于成熟阶段初期,表明存在有待探索的领域。然而,在这些领域有一些因素需要注意,特别是关于土地利用、生物多样性和资源竞争。潮汐能和波浪能集中于工程、环境、计算机和地球科学,处于成熟阶段中期。相关成本和技术复杂性可能解释这些领域发展较慢的原因。绿色氢能与清洁能源处于饱和阶段,可再生能源与可持续发展目标子话题也是如此。尽管观察到饱和水平,但有些方面需要更好处理,例如相关解决方案的经济可行性和技术要求。能源政策与可再生能源技术创新几乎处于成熟阶段中期。这表明了对政策措施对于能源转型重要性的认识。新意(主要空白及未来研究可做):-总体:增加关于社会经济分析、实证研究、部门相互关系、政策评估、储能、电网集成的研究,促进更平衡的地理分布研究(增加非洲、拉丁美洲和环境脆弱国家的贡献),并鼓励跨学科和社会参与。-太阳能与风能:发展新兴主题,如风电集成和微电网;解决与太阳能发电、随机系统、发电和光伏系统相关的新兴或衰退主题。-生物能源、生物质与水力发电:发展风电集成、风车、太阳能燃料、储氢和可持续能源等相关新兴主题;考虑与生物燃料、发电、温室气体排放和经济维度相关的新兴或衰退主题。-潮汐能与波浪能:解决太阳能燃料、风车、纳米发电机和海上风等新兴主题;考虑涡轮机、潮汐流和地热相关的专业化主题。-绿色氢能与清洁能源:考虑与退化模型、析氧、氢经济、电解、制氢和储氢相关的基础和新兴主题;解决水分解、析氧反应和成本效益等专业化术语。-可再生能源与可持续发展目标(SDGs):发展人工智能、绿色经济、可持续发展和气候变化等新兴主题;考虑与环境保护、碳排放、经济发展和增长相关的专业化主题。-能源政策与可再生能源技术创新:发展绿色发展、能源经济学、能源转型和经济发展等新兴主题;在这些背景下考虑全球变暖等专业化主题。

**6. 结论**
本研究采用广泛的概念方法,涵盖了与可再生和可持续能源相关的各个领域。在实际影响方面,重要的是更好理解可再生能源市场,更好地处理太阳能和风能之外的其他可再生能源,并增加与非洲、拉丁美洲和其他当前环境挑战脆弱国家相关的科学产出。增强关于数据集、分析方法(例如人工智能和生命周期可持续性评估)、利益相关者映射和参与、存储系统、混合结构、微电网和整合过程的贡献也很重要。关于可再生能源部门新技术的更多见解也很重要,例如压缩空气存储、电池、区块链和光子学。更好解决可再生能源对碳封存的真正贡献也很重要。对于政策建议,建议说服国家、欧洲和国际组织考虑本研究获得的发现,以设计专门解决已识别空白的研究项目,特别是促进在新兴、专业化和基础主题中的研究。对于未来研究,重要的是带来更多贡献以识别可再生和可持续能源主题内的不同维度和子话题。
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