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化石能源是人类现代文明的基石。历经两百多年的开发利用,化石能源已趋于枯竭。与此同时,化石能源的消耗产生了大量的废弃物,对环境造成了严重的污染,成为人类可持续发展的阻碍。为了应对能源紧缺和环境污染问题,世界各国在推行节能减排的同时,也在积极寻找新型清洁能源。2012年,全球水电和可再生能源消费分别占能源消费总量的6.7%和1.9%,均达到历史最高水平。