洁净能源——加州大梦

全球储存电力的容量，比起制造电力的容量，显得非常小，但未来几十年，这种局面将产生变化。

加州接下了一项任务，目标是2030年时，50%的总电力将以再生能源制造。因此，加州三家由投资人持有的大型公用事业，必须在2020年为电网增加十三亿瓦（1.3 GW）的储能。南加州爱迪生公司（SCE）是其中一家大型公用事业，供应电力给洛杉矶及邻近地区的一千四百万居民，目前已经存有二亿六千一百万瓦（261 MW）的储能。美国独立电力供应巨擘AES旗下的AES能源储存公司，正在为其事业体装设一座一亿瓦（100 MW）的大型锂离子电池系统，装妥后将能快速并弹性供应长达四小时的电力。SCE也正与矽谷的智慧电网软体公司Stem合作，该公司结合了智慧软体与模组化的小型锂离子电池储存系统，以利减少公司的电力成本，并支援电网。目标是十年间替约一千名客户端，装设总计八千五百万瓦（85 MW）的分散式储存设备。

孟加尼（Ravi Manghani）是美国GTM产业研究顾问公司能源储存领域的资深分析师，他指出：到了2020年，大部分的新式储能设备将广布各地，并部署在需求端（即电表后端），而且不是只设置在企业，而是家家户户。

德国大型电力供应商莱茵集团（RWE）的能源储存专家梅茨格（Christian Metzger），也提出相同的预测。他认为，接下来几十年，分散式储能设备将遍布德国各地，且容量加总起来会大到足以满足电网需求，因此昂贵的大规模储能建置计画，会显得没有必要。要到2050年以后，再生能源可以供应德国80%以上的电力，长期的储能设备才有存在的必要。

美国市场顾问机构Navigant指出，目前全球新型储能系统皆以锂离子电池为主，2015年占已部署的储能总容量85%以上。以电动车起家的加州车厂特斯拉（Tesla），正与电池供应商松下电器（Panasonic），在内华达州投资五十亿美元，建造超级电池厂（Gigafactory），以满足旗下电动车节节上升的需求；另外，也为了家庭与企业的需求，分别打造名为Powerwall与Powerpack的模组化储能系统。LG化学及三星（Samsung）等锂离子电池的大型制造商，也正在逐步提高生产力。

透过规模经济、垂直整合和其他提升效率的措施，这些公司应能大幅降低电池组的制造成本。根据彭博新能源财经的报导，电动车的电池组供电成本，目前每度350美元，到了2030年应能降到120美元以下。在没有任何补助的情况下，这样的低价位将能造就电动车和传统汽车较劲的局面。彭博新能源财经的报导也指出，到了2040年，全球新车的销售量有35%，应该都是电动车与插电式混合动力汽车。

能源产业中的再生能源占有率一旦提升，电动车的能源来源将逐渐由洁净能源取代。此外，电动车车主也将能输出汽车电池的电力给电网，而少付一点电费。电网会愈来愈洁净、愈来愈紧密连结、愈来愈分散。未来住家客户及商业客户不仅能自行将能源储存在电池里，也能贩售多余能源给其他用户。

核能的「美丽与哀愁」

虽然再生能源及相关技术从现在到2050年间，会带来剧烈的变革，其他能源技术也仍然会持续演进。核能和再生能源一样，都能在不释放温室气体的情况下发电。核分裂是一种核反应，指的是像铀这种较重的原子核分裂成较轻的原子核，在此过程中产生能量。第一座核能发电厂在1950年代开始运转，目前全球有四百四十五座核反应器，占全球发电量的11%。根据国际能源署的预估，到目前为止，以目前二氧化碳排放的速率计算，核能发电量等于让二氧化碳少排放将近两年的量。

2011年日本东北地方太平洋近海大地震，引发海啸，重创了福岛核电厂。虽然辐射泄漏事故并未造成任何人丧命，当地政府仍疏散了十五万居民。民众不仅担心未来会发生更多事故，也对放射性废料的处理有所疑虑，因而新核电厂的兴建困难重重，尤其西方民主国家多有反对声浪。

目前六十三座正在兴建的核反应器，分布在中国、印度及俄罗斯，这些国家的法律规范较少，兴建成本因而较低。将近二百座面临老化危机的核反应器，大多坐落在美国、欧洲、俄罗斯、日本，应该再过十几年就会退役。因此，国际能源署预估核能发电在全球总发电量的占比，只会增加一些，也有可能不会增加。

另一种核能发电方式是核融合，可能会提供更安全、且接近无限量的能量，不会产生放射性强的核废料，也不会遭受炉心熔毁的威胁。核融合反应是太阳与恒星发光发热的主要能量来源，是指在极度高温高压的环境中，将两个很轻的原子核（例如氢）对撞后，产生出一个较重的原子（例如氦），并在过程中释放巨大的能量。自1950年代起，核能强国就挹注了几十亿美元开发核融合技术，当时的科学家也预测，二十年内就能打造出可顺利运转的核融合反应器。但是在地球上复制核融合反应，比原本预期的还要困难，当时的预测如今成了可以说上好几年的笑话，目标完成日永远都是二、三十年以后。

目前全球规模最大、目标也最远大的国际合资计画为「国际热核融合实验反应器」（International Thermonuclear Experimental Reactor，缩写为ITER，在拉丁文中意指「道路」），近期也陷入停摆之中。原本这座设在法国的大型反应器预计在2016年启动，但预算已超标几十亿，进度也落后好几年，依目前情况来看，还要差不多十年，才有可能正式运转。尽管目标难以企及，此领域的科学家仍对ITER寄予厚望。

要实现核融合，必须打造出一座制造的能量比消耗的能量还要多好几倍的反应器。只是目前还有很长一段路要走。根据1997年的世界纪录，核融合产出的电力为一千六百万瓦（16 MW），但输入的电力却高达二千四百万瓦（24 MW）。

一些私人企业也开始著手投入核融合工程，他们认为自己能以更低的成本更快实现目标。每间公司都提出不同的解决方案，处理最基本的问题，亦即：如何在极高温下控制与维持燃料粒子（电浆），以利促进核融合反应。加州的TAE科技公司（前身为Tri Alpha能源公司）吸引了几亿资金挹注，微软共同创办人艾伦（Paul Allen）也出手资助。他们的计画是在极高温环境中，利用高能量的粒子束来围束电浆。其他公司也陆续取得知名投资人挹注的资金，例如加拿大的通用融合（General Fusion）公司，就获得亚马逊执行长贝佐斯的青睐，西雅图附近的氦核能源（Helion Energy）公司，则是获得PayPal共同创办人提尔的加持。

通用融合公司利用活塞装置来压缩并加热燃料粒子，而氦核能源公司则是选择利用脉冲磁场。这些公司的共同特色是，他们都相信核融合能够在五年到十年内实现。对此，有些专家却不以为然。英国科楞核融合中心（CCFE）主任考利（Steven Cowley）表示：「喊出这样的口号，只会让我们的信用大打折扣。」他认为商用核融合反应器仍需三、四十年，才可能成真。