電網(wǎng)規(guī)模的電池儲能：降低成本是關(guān)鍵

當(dāng)電網(wǎng)在20世紀(jì)初被設(shè)計和建造時，每個國家的能源需求迥然不同。近幾年，智能電網(wǎng)的使用以及可再生能源的融合產(chǎn)生了使傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施快速現(xiàn)代化的需求。業(yè)內(nèi)專家一直主張，工業(yè)規(guī)模的大容量儲能電池將提高電網(wǎng)的安全性和可靠性，并且促進(jìn)風(fēng)能或太陽能等可再生能源的融合。實際上，許多人表示，如果不采用大規(guī)模儲能技術(shù)，將無法向可再生能源過渡。但大容量電池的價格一直居高不下，讓人望而卻步。而現(xiàn)在，新型廉價電池材料正在將電網(wǎng)規(guī)模的大容量電池帶到市場。

燃料電池汽車：楊家有女初長成

燃料電池汽車可以將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，電池可驅(qū)動汽車行駛300英里(約合480公里)。不過，燃料電池汽車面對和電網(wǎng)規(guī)模電池一樣的“攔路虎”——高昂的價格，這使它們猶如那在水一方的佳人，盡管有心之人想溯洄從之，但道阻且長。不過，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這些“攔路虎”也在慢慢變得軟弱。

高空風(fēng)能發(fā)電：早有蜻蜓立上頭

理論上講，高空風(fēng)能項目因為密度高、設(shè)備輕量化、年利用小時數(shù)高，效益要顯著高于低空風(fēng)電項目。2013年全球風(fēng)能理事會已經(jīng)做出預(yù)測，認(rèn)為高空風(fēng)能很有可能是改變世界的能源技術(shù)。高空風(fēng)能可在不同程度上消除現(xiàn)有新能源技術(shù)的缺點，且具新的優(yōu)點，將部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)能，是新能源領(lǐng)域的投資熱點和發(fā)展方向。近年來，高空風(fēng)力發(fā)電技術(shù)引無數(shù)資本競折腰，致力于研發(fā)此項技術(shù)的初創(chuàng)公司獲得了谷歌和三菱等大公司以及瑞士和德國政府等的投資。

可持續(xù)生物燃料：節(jié)能環(huán)保保應(yīng)用

生物燃料一直被視作可替代傳統(tǒng)化石燃料用于汽車和飛機的潛在燃料，但這種能源的可持續(xù)性究竟如何仍然存在疑問。有研究人員指出，生物燃料的生產(chǎn)會導(dǎo)致森林濫砍亂伐，進(jìn)而助長全球變暖，而且許多植物在轉(zhuǎn)變成燃料時需要大量水和能源。

不過， ARPA-E目前正在研發(fā)一些新技術(shù)，使生物燃料的生產(chǎn)過程實現(xiàn)碳中和以及環(huán)境可持續(xù)性。威廉姆斯說：“我們正在研究如何通過機器人、大數(shù)據(jù)分析以及遺傳學(xué)領(lǐng)域的最新知識來指導(dǎo)我們種植更好的植物?！痹谶@些實驗中，機器人會收集一些作物數(shù)據(jù)，隨后，科學(xué)家們可以通過這些數(shù)據(jù)獲悉如何用更少的肥料和水種植出生物燃料作物。

核聚變：我的未來不是夢

核聚變通常被認(rèn)為是人類清潔能源領(lǐng)域的“圣杯”，是解決未來能源問題的主要選擇之一。核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)高于裂變反應(yīng)產(chǎn)生的能量，所需的氚和氘在自然界中廣泛存在。另外，核聚變反應(yīng)堆比目前的核裂變反應(yīng)堆產(chǎn)生的核廢料更少，放射性污染也會在短期內(nèi)消失。數(shù)十年來，科學(xué)家們在實驗室中苦心孤詣地研究原子的聚合，以模擬太陽產(chǎn)生能量的方式。