在过去的一年里，全球对环境保护和气候变化的关注程度有了显著提升。随着科技的不断进步，可再生能源行业也迎来了新的发展机遇。以下是2021年可再生能源领域的一些重要进展。

1. 太阳能发电技术革新

太阳能作为最为广泛使用的可再生能源之一，其技术创新也是这一领域不可忽视的话题。在2021年，太阳能单晶硅（c-Si）模块效率达到了历史新高，这意味着同样的面积上能够产生更多的电力，从而降低了成本并增加了商业化应用潜力。此外，半导体薄膜（thin-film）和聚合物材料等新型太阳能元件也在逐步成熟，为未来更轻、更便宜、高效率的太阳能产品提供了可能性。

2. 风力发电设备升级

风力发电作为另一种主要来源于自然资源的大规模清洁能源，也在不断地改善其设备设计与性能。风轮直径越来越大，可以捕捉到更多风速较强时的功率输出，同时减少噪音污染。此外，变频器技术使得风扇可以根据实际需求灵活调节转速，以提高整体系统效率和降低维护成本。

3. 海洋潮汐能利用探索

海洋潮汐是一种周期性波动现象，每天两次，其中一次是涨潮，一次是落潮。这一现象蕴含着巨大的无形水利储备。如果能够有效利用这些储备，那么将会是一个极大的绿色能源来源。在2021年，有多项研究项目致力于开发适用于不同海域条件下的潮汐推举系统，以及如何结合传统水利工程进行集成利用。

4. 生物质燃料创新应用

生物质燃料通过将植物残渣、农作物秸秆等生物材料转化为液态或固态燃料，从而替代传统石油产品。近期，对于这种过程中产生二氧化碳排放量以及如何优化生产工艺以减少温室气体排放都有进一步研究。此外，还有关于如何通过微生物途径直接从废弃物中提取出柴油或者其他类型生物柴油的问题得到解决。

5. 地热与地热循环工程发展

在地球内部形成的地热资源，由于其稳定性和持续性，是另一类非常重要且具有前景性的绿色能源源头。而在地热循环工程方面，我们看到了一些新的技术突破，如高效的地热换热器设计，以及基于计算机模拟优化地表加压灌注法的地熱抽取方法，使得这一产业更加接近商业化运用阶段。

6. 能量存储技术进步

随着可再生能源日益增长，它们生成出来的大量电力的存储问题成为一个关键挑战。在2021年的很多研讨会上，都围绕着如锂离子、钠硫、氢气等不同形式的长寿命、大容量、高效率存储解决方案展开讨论，并且一些公司已经开始投入大量资金进行实验室测试及市场推广工作，以此确保未来可持续发展不受限制。

7. 绿色建筑与智能建筑互补融合

建筑行业对于节约资源消耗也有所追求，不仅要考虑建造过程中的环保因素，而且还要确保整个建筑自身运行期间尽可能节省能源消费。因此，在“智慧城市”概念下，一些最新研发出的智能建筑控制系统被引入市场，这些系统能够根据实时数据自动调整供暖/制冷设定温度以达到最高效用的效果，同时促进用户参与到节约用水用电行动中去，有助于全面推广绿色生活方式习惯。

总结来说，尽管面临许多挑战，但由于政府政策支持、公众意识提高以及科技创新积极作用，可再生能源正在走向主流，并且呈现出快速增长趋势。这不仅对全球应对气候变化起到了积极作用，也为经济结构升级提供了新的驱动力量。在未来的几十年里，无疑我们将见证更多这样的科学奇迹，让地球上的每个人都享受到真正清洁健康的地球环境。但同时，我们仍需继续深入研究并完善相关技术，以应对各种可能出现的问题，比如基础设施建设需要大量投资；目前尚未普及的小型分散式制造模式难以实现大规模供应；以及为了保障安全性，要防止过度依赖某一类型特定的现代化设备或基础设施构成了风险点等问题。