隨著油價(jià)再創(chuàng)新高，繼電腦、網(wǎng)絡(luò)和生物技術(shù)后，風(fēng)險(xiǎn)資本又瞄準(zhǔn)了能源領(lǐng)域。在充裕資本的推動(dòng)下，下一次技術(shù)革新將誕生在綠色能源領(lǐng)域。那么風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎蜕锶剂线@些可再生能源到底發(fā)展到了什么樣的水平，它們的前景如何？

　　人人都愛繁榮的市場，多數(shù)繁榮緊接著技術(shù)革新。繼上世紀(jì)80年代的電腦繁榮、90年代的網(wǎng)絡(luò)繁榮和21世紀(jì)初的生物納米技術(shù)小繁榮之后，這個(gè)世界的風(fēng)險(xiǎn)資本家們又在尋找下一次繁榮。他們認(rèn)為已經(jīng)找到，它就是能源。歷史上，許多次經(jīng)濟(jì)繁榮建立于能源之上：燒煤的蒸汽能；燒油的內(nèi)燃機(jī)；電力的崛起；甚至包括噴氣機(jī)時(shí)代的旅游風(fēng)潮。但是，過去幾十年，能源戰(zhàn)線一直悄然無聲。煤炭很廉價(jià)。天然氣很廉價(jià)。除了上世紀(jì)70年代之外，石油一直也很廉價(jià)。而核能一直未被大眾接受，革新的壓力少之又少。

　　短短幾年，一切都改變了。石油不再廉價(jià)，事實(shí)上，它從未如此昂貴過。此外，產(chǎn)油高峰即將到來的擔(dān)憂與日俱增。種植能源取代從地下開采能源的點(diǎn)子不再顯得瘋狂；同樣的，扔掉汽車油箱，改用充電電池的想法受到越來越多人的追捧。世界多數(shù)石油掌握在對富裕西方毫無同情的政府手中。當(dāng)前美國中情局局長詹姆斯·伍爾西和曾經(jīng)被視為顛覆分子的狂熱環(huán)保主義者結(jié)成聯(lián)盟，你知道，肯定有大事發(fā)生。而他這樣做只是為了減少美國對進(jìn)口石油的依賴。

　　天然氣的價(jià)格也跟著石油水漲船高。相比之下，風(fēng)能、太陽能等替代能源不再顯得昂貴。煤炭仍然便宜，在急需能源的發(fā)展中國家仍然是最普遍的發(fā)電燃料。但是，發(fā)達(dá)國家的看法不同。理論上，在美國，有一長串煤電站等待建設(shè)。但事實(shí)上，過去15年里，建成的煤電站寥寥無幾，許多籌建的計(jì)劃被延后或取消。原因有兩個(gè)，首先，美國人不再容忍污染嚴(yán)重的大型煤電站被建造在他們的后院。其次，美國的電力公司擔(dān)心，不久的將來他們將不得不為一種污染物———二氧化碳———付出代價(jià)。其他發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在這樣做。如此一來，花大錢投資的煤電站，卻攤上一種越來越貴的燃料，他們不想再次犯錯(cuò)，這給風(fēng)能、太陽能帶來了機(jī)會。眾所周知，這些能源的未來成本為零。

　　繁榮的原因錯(cuò)綜復(fù)雜，人們對它們的看法也可能改變。氣候變暖是一種長期現(xiàn)象，在經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)期可能并非人們最關(guān)心的問題。隨著新油田的開發(fā)，油價(jià)可能下跌。當(dāng)敵對政府被友好政府取代，能源供給的安全可能得到改善。但是，發(fā)展替代能源的原因不可能全部消失，全球變暖肯定不會。如果石油意味著從地下廉價(jià)開采的傳統(tǒng)石油，“石油峰值”可能即將到來。還有其他形式的石油（瀝青砂、水煤等等），因此，相當(dāng)長時(shí)間里，石油不會消失。但是，政治風(fēng)險(xiǎn)永遠(yuǎn)存在，尤其對石油而言。

　　能源市場龐大而饑渴。目前，全球人口消耗15太瓦電力（1太瓦等于1萬億瓦。10億瓦相當(dāng)于最大型煤電站的發(fā)電量。）換而言之，是年產(chǎn)值6萬億的產(chǎn)業(yè)，相當(dāng)于世界經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的1/10.到2050年，電力消費(fèi)可能增加到30太瓦。假如能源繁榮果真到來，它與之前的繁榮———尤其是信息技術(shù)繁榮———的重要差別在于規(guī)模。信息技術(shù)的市場只有幾千億美元。另一個(gè)差異是，新的信息技術(shù)是破壞性的，迫使取代現(xiàn)有設(shè)備。然而，修建風(fēng)力發(fā)電站并不會迫使煤電站關(guān)門。

　　出于這兩種原因，從化石燃料基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)到替代能源基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型將是緩慢的，正如過去的類似轉(zhuǎn)型一樣。另一方面，龐大的市場規(guī)模使替代能源可以從邊緣市場開始，逐步成為主流，正如現(xiàn)在的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。部分能源技術(shù)確實(shí)有破壞力。比如，充電汽車，其充電成本可能降低到相當(dāng)于每升25美分的汽油。這一革新可能同時(shí)震撼石油、汽車制造和電力工業(yè)。

　　過去幾十年的革新麻痹為技術(shù)飛躍提供了機(jī)會。事實(shí)上，能源領(lǐng)域還可能為生物技術(shù)和納米技術(shù)提供用武之地，使3種繁榮融合。

　　信息時(shí)代的先鋒們再次看到了黃金時(shí)代的回歸，紛紛出山。網(wǎng)絡(luò)支付系統(tǒng)PayPal創(chuàng)始人埃羅·穆斯開發(fā)了一款電池驅(qū)動(dòng)跑車。Google創(chuàng)始人拉里·佩奇和謝爾蓋·布林創(chuàng)辦Google.org，尋找讓可再生能源變得像煤炭一樣便宜的方法。太陽微系統(tǒng)創(chuàng)始人之一維諾德·科斯拉正把他的風(fēng)險(xiǎn)投資技能運(yùn)用到可再生能源領(lǐng)域。此外，還有發(fā)明以太網(wǎng)系統(tǒng)（用于連接局域網(wǎng)電腦）的羅伯特·梅特卡夫。愛冒險(xiǎn)的英國富翁理查德·布蘭森也不甘示弱，創(chuàng)建了維珍綠色基金。

　　對能源的新興趣幫助創(chuàng)造了眾多新創(chuàng)意。其中有的精明，有的瘋狂，有的古怪，讓人聯(lián)想到當(dāng)年的網(wǎng)絡(luò)繁榮。正如上次繁榮一樣，多數(shù)點(diǎn)子最后會失敗消失，但是，其中可能隱藏著下一個(gè)Google、PayPal.

　　許多傳統(tǒng)型企業(yè)也流露出興趣。通用電氣公司已經(jīng)建立蓬勃的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)事業(yè)，正努力開拓太陽能產(chǎn)業(yè)。通用公司紐約實(shí)驗(yàn)室的能源研究者們享有創(chuàng)新自由，并且報(bào)酬豐厚。與此同時(shí)，英國石油公司、殼牌石油公司都在資助新能源研究。涉足此領(lǐng)域的還有杜邦公司。但是，也有不趕潮流的。比如世界最大非國營石油公司?？松梨诰酮?dú)樹一幟地回避綠色能源開發(fā)。但是，在許多公司董事會議上，可再生能源研究不再被看成敷衍環(huán)保分子的手段。

　　一些人抱怨，許多現(xiàn)存可再生能源的生存必須依靠政府補(bǔ)助或其他特殊待遇。表面上看，似乎確實(shí)如此。但是，如果仔細(xì)看，整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)都得到各種形式的補(bǔ)助，有的是公然的，有的則是隱藏的。根據(jù)博伊登·加里（前白宮助理）等人提供的信息，伍爾西估計(jì)，美國石油公司每年從政府獲得的優(yōu)惠待遇價(jià)值超過2500億美元。政府間氣候變化委員會（IPCC）估計(jì)，根據(jù)環(huán)境污染程度，化石燃料應(yīng)該為每制造1噸二氧化碳支付20至50美元的環(huán)境稅。

　　因此，可再生能源獲得政策優(yōu)惠和補(bǔ)助是公平的。確實(shí)，部分補(bǔ)助相當(dāng)于市場操縱：比如德國政府賦予其太陽能工業(yè)的補(bǔ)助；美國人給種植玉米（用于加工乙醇）農(nóng)民的補(bǔ)助（巴西產(chǎn)的蔗糖提取乙醇成本明顯低廉得多）。還有的政策（比如，規(guī)定一定百分比電力必須來自非化石燃料能源的政策）并不僅僅優(yōu)惠技術(shù)優(yōu)勝者，而是保護(hù)使用革新技術(shù)的市場。

　　如果這是個(gè)絕對理性的世界，所有這些措施都將消失，取而代之的是一種合理的碳稅———?dú)W洲已經(jīng)在嘗試這種方法。在這個(gè)新的理性世界，從經(jīng)濟(jì)效益上說，風(fēng)能已經(jīng)能和化石燃料競爭，其他可再生燃料也相距不遠(yuǎn)。在非理性的世界，給予可再生能源特殊待遇也并非最糟糕的做法。

　　雖然一些西方政客和商人竭力否認(rèn)，事實(shí)上，貧窮的飛速發(fā)展中國家也越來越關(guān)注可再生能源。確實(shí)，中國在大力建設(shè)煤電站，但它同時(shí)也具備了相當(dāng)規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電能力，今年，中國風(fēng)力發(fā)電能力估計(jì)有望增加2/3.中國還是世界第二大太陽能電池板生產(chǎn)國。

　　巴西擁有世界第二大（僅次于美國），最具經(jīng)濟(jì)效益的生物燃料產(chǎn)業(yè)。其40%的汽車燃料已經(jīng)來自生物，不久，其15%的電力也將來自生物能（通過燃燒甘蔗渣）。南非在開發(fā)安全簡單的核反應(yīng)堆方面領(lǐng)先世界（從最嚴(yán)格的角度講，核能并非可再生能源，但是，它的二氧化碳排放量為零，所以也日益受到歡迎）。這些國家都試圖拓寬能源的來源。

　　但是，獲得競爭優(yōu)勢需要技術(shù)革新。而此類革新更可能源自發(fā)達(dá)國家實(shí)驗(yàn)室。最近在美國哥倫比亞大學(xué)舉行的一場辯論會上，科斯拉先生支持的正方觀點(diǎn)認(rèn)為“美國將解決氣候變化問題。”這位加利福尼亞風(fēng)險(xiǎn)資本家爭辯說，如果出現(xiàn)可以取代化石燃料的便宜替代能源技術(shù)，簡單的經(jīng)濟(jì)法則將使之推廣到世界各地。他堅(jiān)信，創(chuàng)造普及替代能源的技術(shù)革新幾乎肯定將誕生自美國。并不意外的是，科斯拉先生輸?shù)袅宿q論。但是，這并不意味著他錯(cuò)了。能源是一個(gè)龐大的市場，世界需要無限多的太瓦，其中有大把賺錢機(jī)會。如果在賺錢過程中順便拯救我們的星球，那當(dāng)然是最好的結(jié)果。

　　風(fēng)能駕車去西班牙托萊多港的路上會看到一大片白色風(fēng)車。即使從未去過西班牙的文學(xué)愛好者們也會認(rèn)出它們就是堂·吉訶德攻擊的兇猛巨人。和現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)一比，它們就像小矮人。這些風(fēng)力渦輪機(jī)使西班牙成為歐洲利用風(fēng)能程度最高的國家。毫無疑問，西班牙的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)離不開政府有形大手的扶持。但是，風(fēng)能絕非文學(xué)幻影。世界風(fēng)力發(fā)電能力正以每年30%的速度增加，今年將超過1000億瓦。通用電氣公司可再生能源部副總裁維克多·阿貝特估計(jì)，到2012年，美國一半的新發(fā)電站將采用風(fēng)能。

　　目前，風(fēng)電僅占美國總發(fā)電量的1%，但是，到2020年，這一數(shù)字可能增加到15%.美國唯一接近理性自由能源市場的地方———得克薩斯州———最熱衷發(fā)展風(fēng)力渦輪機(jī)。今年5月，得州石油大亨T·布尼·皮金斯和通用電氣公司達(dá)成協(xié)議，投資20億美元，建造世界最大風(fēng)力發(fā)電場。曾經(jīng)是富翁們標(biāo)榜環(huán)保的玩具如今變成了真正生意（通用電氣估計(jì)今年的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)銷售額將達(dá)到60億美元），并且具有多種優(yōu)勢。比如，華盛頓智囊組織地球政策協(xié)會會長勒斯特·布朗指出，一位愛荷華州農(nóng)民讓出1/10公頃土地建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)每年可獲得1萬美元收入（相當(dāng)于該渦輪機(jī)發(fā)電產(chǎn)值的3%），如果用同樣面積的土地種植玉米，最多只能生產(chǎn)價(jià)值300美元的乙醇。

　　此外，風(fēng)電場可零零碎碎、一點(diǎn)點(diǎn)地建設(shè)，不同于多數(shù)傳統(tǒng)電站。半途而廢的煤電站或核電站等于一堆垃圾，但是，建設(shè)到一半的風(fēng)力發(fā)電場仍然是一個(gè)可以正常工作的發(fā)電場，只是規(guī)模比計(jì)劃小一半。

　　這個(gè)蓬勃壯大市場帶來一種技術(shù)革新的良性循環(huán)，使風(fēng)電日益接近Google提出的“比煤炭便宜”目標(biāo)。最初的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用為輪船設(shè)計(jì)的渦輪機(jī)部件拼湊而成，現(xiàn)在，風(fēng)力渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)模仿飛機(jī)設(shè)計(jì)，采用復(fù)雜的合成材料和同樣復(fù)雜的可變幾何葉片，使其長度盡量延伸，更加“聰明”（當(dāng)風(fēng)力太強(qiáng)時(shí)，葉片可以彎曲，故意漏掉部分風(fēng)能；避免被折斷）。20世紀(jì)初，德國物理學(xué)家阿爾伯特·貝茨計(jì)算出風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的理論最大效率為59.3%.現(xiàn)代渦輪機(jī)效率在50%左右，已經(jīng)非常接近這個(gè)極限。它們比先輩更加可靠耐用。2002年，當(dāng)通用電氣公司進(jìn)入風(fēng)力渦輪機(jī)市場時(shí)，多數(shù)機(jī)器有15%的時(shí)間在維修?，F(xiàn)在，它們停工的時(shí)間只有3%.因此，這些機(jī)器發(fā)電的成本已下降到每度8美分，還在繼續(xù)下降。

　　這使得風(fēng)電在成本上能與燃燒天然氣生產(chǎn)的電競爭。煤電仍然比較便宜，成本約每度5美分。但根據(jù)麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)研究，如果在不久的將來，煤電站產(chǎn)生二氧化碳必須被回收，埋葬到地下，或者必須支付每噸（二氧化碳）30美元的稅金，那么煤電的成本也將上漲到每度8美分。

　　購買風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力公司也日益精明。它們雇傭成群的氣象學(xué)家，去世界各地尋找建設(shè)風(fēng)電場的最佳地點(diǎn)。問題不僅在風(fēng)向，更關(guān)鍵的是風(fēng)速。每小時(shí)1000至2000米的風(fēng)速之差對電力產(chǎn)量可造成極大差異。還有相當(dāng)一部分氣象學(xué)家坐鎮(zhèn)控制中心，做起1-2天的氣象預(yù)報(bào)，幫助公司管理電力負(fù)載。風(fēng)力的一大難題在于，如果沒有風(fēng)，渦輪機(jī)就會停止工作。成本之外，不穩(wěn)定的供應(yīng)是普及風(fēng)電的另一障礙。第三個(gè)障礙是，人口聚居的地方未必多風(fēng)。事實(shí)上，多數(shù)人回避在那樣的地方定居。這些問題無法由設(shè)計(jì)渦輪機(jī)的機(jī)械工程師解決，而是電氣工程師的挑戰(zhàn)。他們負(fù)責(zé)把電力輸送到最需要的地方。這意味著，電網(wǎng)必須變得更大更聰明。

　　更大意味著跨越大洲。至少在維諾德·科斯拉的設(shè)想中是如此。他把老電網(wǎng)比作二戰(zhàn)后建設(shè)的美國州際公路系統(tǒng)。新電網(wǎng)將采用直流而非交流電。1個(gè)世紀(jì)前，交流電成為傳輸標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)的電力工業(yè)和今天完全不同。但是，直流電更適合遠(yuǎn)距離傳輸，損耗較少。直流電線還可以鋪設(shè)到海底（相反，在水下，交流電將很快損耗殆盡。）海底電線好處眾多，首先不必為獲得穿越私人領(lǐng)地的許可權(quán)而傷腦筋。事實(shí)上，已經(jīng)有人計(jì)劃用水下電纜將緬因的風(fēng)電輸送到波士頓。

　　在歐洲，直流電網(wǎng)雛形已經(jīng)誕生。它連接斯堪地納維亞、德國北部和荷蘭，有消息說它將穿越北海，擴(kuò)展到英倫諸島———?dú)W洲另一個(gè)多風(fēng)地帶。通過連接遙遠(yuǎn)的地方，這個(gè)電網(wǎng)不但承擔(dān)輸送電力的責(zé)任，還能解決局部供電不穩(wěn)定的問題。這個(gè)地方今天不刮風(fēng)不要緊，因?yàn)槠渌胤接酗L(fēng)。這個(gè)電網(wǎng)還利用剩余電能將挪威水電站的水抽進(jìn)高地蓄水池，預(yù)備用電高峰時(shí)使用。聰明的電網(wǎng)將避免這樣的高峰。適應(yīng)風(fēng)能這樣的間歇性能源只是升級電網(wǎng)的原因之一，但是很重要的一個(gè)原因。聰明的電網(wǎng)能夠隨時(shí)監(jiān)視它的負(fù)荷，給特定消費(fèi)者斷電———雙方事前達(dá)成協(xié)議，以換取低電價(jià)。因此，這里所說的“消費(fèi)者”未必等于“顧客”。電網(wǎng)的軟件能夠識別特殊電路，甚至家庭和工廠使用的某種電器。電器主人將決定，在什么樣情況下，關(guān)閉電器。電網(wǎng)軟件將代為開關(guān)這些電器。熱水器和空調(diào)將事先存儲電能，以備停電使用。

　　減少用電高峰將減少對“peaker”的需求。所謂peaker是指為對付類似高峰設(shè)立的小型電站和存儲系統(tǒng)。美國目前的電網(wǎng)愚蠢且支離破碎，尤其害怕負(fù)荷差異，由于這個(gè)原因，電網(wǎng)公司認(rèn)為間歇性風(fēng)電比例不能超過2%.現(xiàn)在，用電高峰是無法完全避免的。然而，阿貝特先生相信，聰明的電網(wǎng)輔助以燃燒汽油的peaker將有助大幅提高風(fēng)電占總電力供應(yīng)的比例。為證明這一點(diǎn)，通用電氣公司正和夏威夷政府合作建立智能電網(wǎng)。夏威夷的電網(wǎng)小而分散，非常脆弱。通用電氣的工程師估計(jì)，如果管理完善，智能電網(wǎng)建成后，該州風(fēng)電比例可高達(dá)30%，且不會擔(dān)心停電。

　　太陽能風(fēng)能切實(shí)可行，在未來更有前景。但是，風(fēng)能只是通向一個(gè)不再依賴化石燃料世界的中轉(zhuǎn)站。最終目標(biāo)是直接攔截收獲太陽能，而不必等待陽光加熱空氣，造成氣流。幸運(yùn)的是，發(fā)明家們喜歡解決這類問題。他們已經(jīng)發(fā)明了眾多利用太陽能的方法，簡單的直接用陽光為建筑供暖；復(fù)雜的涉及最尖端時(shí)髦的納米技術(shù)，確保把每個(gè)光子都轉(zhuǎn)化成電能。光電池是目前增長最迅速的替代能源產(chǎn)業(yè)，每年增長50%.光電池發(fā)電的成本也在不斷下降。劍橋能源研究協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示，1995年，光電池生產(chǎn)1度電的成本為50美分，2005年已經(jīng)下降到20美分，還在不斷下降。

　　光電池（太陽能電池）把陽光直接轉(zhuǎn)化成電能，但這并非用太陽發(fā)電的唯一途徑。此外，還可以聚集陽光，用于加熱水，產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)渦輪機(jī)。這是兩種截然不同的方式，昭示了關(guān)于未來能源的一大爭論：能源是該集中采集，然后長途運(yùn)輸?shù)较M(fèi)地（正如近幾十年的做法）；還是該像1個(gè)世紀(jì)前一樣就地采集就地使用？

　　太陽能電池為就地使用設(shè)計(jì)。每塊電池安裝后可以立刻使用，這方面說，它們類似風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。如果你居住在日照還算充足的地方，在房頂上放幾塊電池板，立刻就能幫你減少電費(fèi)。事實(shí)上，你可能反過來把電賣給你的電力供應(yīng)商。唯一的問題是，首先你得購買昂貴的太陽能電池板。相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)別指望收回成本。

　　許多工程師在努力改變這一現(xiàn)狀，其中一位是麻省理工學(xué)院的艾曼紐爾·薩克斯。有的工程師試圖發(fā)現(xiàn)徹底改變光電池工作原理的革新技術(shù)，但薩克斯博士更喜歡循序漸進(jìn)。在他看來，這種進(jìn)步類似摩爾定律（微處理器的性能每隔18個(gè)月提高一倍，而價(jià)格下降一倍。）這一對比非常恰當(dāng)，傳統(tǒng)太陽能電池材料和電腦芯片一樣是硅，它們同樣依靠硅的半導(dǎo)體屬性。薩克斯對光電池技術(shù)的第一個(gè)貢獻(xiàn)是發(fā)明一種叫stringribbon的技術(shù)，使制造光電池的硅材料減少一半。

　　最近，薩克斯創(chuàng)辦“1366技術(shù)”公司，意圖通過3種新技術(shù)的結(jié)合讓光電池的效率提高27%.他和同事們用納米技術(shù)重新設(shè)計(jì)的硅晶體的表面，使陽光在電池內(nèi)不斷反射，直至完全吸收。他們還對采集電流的銀線做了同樣的改造。薩克斯說這些革新可讓太陽能電池的發(fā)電成本減低到每瓦2美元之下，接近煤電站成本：一座十億瓦的煤電站建設(shè)成本約10億美元。當(dāng)然，價(jià)格又是另一個(gè)問題，價(jià)格是由市場條件決定。近年來，這些條件———尤其是部分歐洲國家賦予太陽能的優(yōu)厚的補(bǔ)助———使太陽能的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其成本。無論如何，太陽能電池的價(jià)格已經(jīng)大幅降低。

　　還有研究者支持一種更新的薄膜光電技術(shù)。薄膜太陽電池同樣可以用硅做原料，但最大的突破在于用金屬混合物代替硅做半導(dǎo)體。這種混合金屬的效率不如傳統(tǒng)的硅電池（意思是，每平方米電池轉(zhuǎn)化的電能較少），但是，它們使用原材料少得多，因此便宜很多，而且，可以被鋪在柔軟表面———比如厚度相當(dāng)于人的頭發(fā)的鋼薄膜———運(yùn)用范圍更廣?，F(xiàn)在，該領(lǐng)域領(lǐng)袖是First太陽能公司，它使用碲化鎘為薄膜材料。不久，它將被加州公司Miasolé超越。Miasolé發(fā)明了銅、銦、鎵、硒混合材料CIGS，比碲化鎘更高效，且不含鎘這種劇毒物質(zhì)。

　　目前，薄膜太陽能電池完全按標(biāo)準(zhǔn)電池板一樣包裝銷售，但不久，一切可能改變。First太陽能公司將薄膜貼到玻璃上。Miasole的老板約瑟夫·萊阿指出，他的公司的電池板柔軟輕便本身就可作為建筑材料。

　　太陽能熱發(fā)電站的支持者不在乎太陽能電池。碲化鎘和CIGS或許比硅便宜，但是太陽能熱發(fā)電站的原材料———玻璃和鋼鐵———更加便宜。這一技術(shù)的支持者夢想遠(yuǎn)大：覆蓋上千平方米。他們想用鋼鐵和玻璃鏡子覆蓋整片沙漠，用發(fā)射的陽光加熱水，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，然后用為風(fēng)能建設(shè)的遠(yuǎn)距離直流電網(wǎng)輸送到大城市。一個(gè)正嚴(yán)肅考慮這一計(jì)劃的國家是阿爾及利亞。眼看北方地中海對岸能源饑渴的歐洲國家，與此同時(shí)，在南方的撒哈拉沙漠，許多陽光白白浪費(fèi)，阿爾及利亞政府決定把兩者聯(lián)系起來。一座太陽能熱發(fā)電站正在首都阿爾及爾以南400公里的地方興建，如果一切順利，可能于明年開始運(yùn)行。今年4月，摩洛哥開始了另一個(gè)類似項(xiàng)目。

　　針對沙漠太陽能熱電站有4種競爭設(shè)計(jì)：槽式聚光器、碟式聚光器、能量塔（用鏡子組把陽光聚集到高平臺上）、菲涅爾系統(tǒng)（用便宜的平面鏡模仿槽式聚光器）。它們或者加熱水制造蒸汽推動(dòng)發(fā)電機(jī)，或讓一種低熔點(diǎn)鹽（比如硝酸鹽）受熱液化產(chǎn)生蒸汽。

　　這4種設(shè)計(jì)都已在美國西南部沙漠得到應(yīng)用或正在最后試驗(yàn)階段。雖然目前太陽能熱電站的發(fā)電量只有400兆瓦，如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，4年內(nèi)，太陽能熱電站的產(chǎn)量可能增加10倍。此外，那些加熱鹽產(chǎn)生蒸汽的電站可以將采集的部分熱能存儲起來晚上發(fā)電，從而克服了太陽能的一大缺陷———晚上能源消失。

　　這些技術(shù)最終能否不負(fù)眾望？兩年前，美國西部諸州政府組成的一個(gè)特別小組找到了200個(gè)建立兆瓦級太陽能熱電站的地點(diǎn)（這些地方有足夠日照，并且靠近電網(wǎng)，不存在環(huán)境或政治障礙），相當(dāng)于今天美國用電量的20%.Ausra（澳大利亞美國合資公司）的老板羅伯特·費(fèi)希曼估計(jì)，他的公司的菲涅爾鏡子組加上獨(dú)有的熱儲備系統(tǒng)可以把成本降低到每度8美分，可以和通用電氣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)媲美。批量生產(chǎn)還可進(jìn)一步降低成本。然而，最令人感興趣的技術(shù)屬于洛杉磯的SUNRGI公司。它也用鏡子聚集陽光，但將陽光反射到電池板上，而不是熱水器上。這套系統(tǒng)據(jù)說能將37%的陽光轉(zhuǎn)化成電力。今年4月，SUNRGI宣布，可將發(fā)電成本降低到每度5美分。這一聲明還有待證實(shí)。但顯然預(yù)示這太陽能發(fā)電正朝大好方向前進(jìn)。太陽能目前的處境似乎相當(dāng)于10年前的風(fēng)能?，F(xiàn)在，太陽能發(fā)電量相當(dāng)于全球發(fā)電總量的0.01%，但是憑借每年50%的增長，10年后將躍升至1%，相當(dāng)于今天的風(fēng)電。如果SUNRGI的宣傳可信，那么“比煤炭便宜”的目標(biāo)指日可待。1%的目標(biāo)可能更早實(shí)現(xiàn)，之后，太陽能的前途更是無可限量。

　　地?zé)崮芊坡少e通常不會讓人聯(lián)想到技術(shù)革命前沿。然而，在一個(gè)方面，這個(gè)島國領(lǐng)先時(shí)代：該國四分之一的電力來自地下。這種能源是免費(fèi)的，取之不竭的，日夜不斷的。同一種能量使這個(gè)國家局部地區(qū)經(jīng)常被火山爆發(fā)侵襲。推動(dòng)發(fā)電機(jī)的間歇泉僅僅是這個(gè)火山系統(tǒng)的最溫柔運(yùn)動(dòng)。讓麻省理工學(xué)院科學(xué)家杰弗遜·特斯特困擾的問題是，能否只取其中好的一面。地球內(nèi)部是一個(gè)滾燙的世界，因此，如果沒有自然火山構(gòu)造把地?zé)釒У奖砻妫芊袢斯?chuàng)造受控制的火山作用（又稱人工地?zé)嵯到y(tǒng)EGS）。

　　理論上說這并不難。往地下鉆兩個(gè)平行的洞，相聚幾百米，一直往下挖掘，直到巖石變得足夠滾燙（比如溫度達(dá)到200℃）。然后，從一個(gè)洞往下灌冷水，等待變熱的水從另一個(gè)洞升起。熱水變成蒸汽，推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)特斯特的觀點(diǎn)，這種能源之所以長期受到忽視主要原因是它是不可見的。每個(gè)人都可以感受到風(fēng)和陽光，但只有礦工們注意到地球內(nèi)部比較熱，因此沒有人想到鉆探采集地?zé)?。特斯特博士估?jì)，未來15年，投資10億美元實(shí)驗(yàn)EGS將改變現(xiàn)狀。試驗(yàn)結(jié)果將提供足夠信息，使美國在2050年前，建成100兆瓦級的EGS電站。

　　事實(shí)上，前景可能更為樂觀。根據(jù)特斯特和同事們兩年前發(fā)表的一份報(bào)告，美國地下蘊(yùn)藏的可開采熱能，按照目前美國的能源消耗量可以使用2000年。歐洲的一份類似地?zé)豳Y源報(bào)告估計(jì)，歐洲地?zé)崮馨l(fā)電潛力相當(dāng)于歐洲大陸上全部核電站總和。

　　然而，開采地?zé)崮懿⒉幌衤犐先ツ敲慈菀住GS一詞發(fā)明之前，該領(lǐng)域又叫做“高溫干巖地?zé)崮?#8221;。這個(gè)名字精確地概括了問題所在。石油公司花一個(gè)世紀(jì)搜集的數(shù)據(jù)顯示，花崗巖之類不滲透巖石是最有效的儲熱層，它們的干燥性增加了熱容量。但是，要開采熱能，首先得使它們具有滲透性，所以才有新名字中的“人工”一詞。特斯特博士的10億美元預(yù)算中，相當(dāng)一部分將用于研究如何用最低成本，有效地穿透這些巖石———石油公司一直避免碰這些堅(jiān)硬石頭，因?yàn)榉菨B透性巖石中不含石油。還有一部分錢將用于研究如何開通花崗巖中的縫隙，讓灌水洞中的水進(jìn)入出水洞。

　　南澳大利亞的庫伯盆地?fù)碛惺澜缟弦阎顫L燙的非火山巖。因此，澳大利亞在開發(fā)地?zé)崮芊矫嫖挥谑澜缜傲?，有多家公司在這一地區(qū)鉆探。最近，一家叫地球動(dòng)力學(xué)的公司成功挖出一口工業(yè)規(guī)模地?zé)嵘罹Ｔ诜▏鳶oultz，一個(gè)實(shí)驗(yàn)性地?zé)犴?xiàng)目的渦輪發(fā)電機(jī)也即將開始運(yùn)行。

　　如果這一切證實(shí)可行，地?zé)釋⒃谛履茉词袌鲋姓紦?jù)一席之地。沒有丑陋的地面發(fā)電機(jī)，無需在幾千平方米的地面鋪設(shè)鏡子，白天黑夜不間斷供應(yīng)。可是，誰有10億美元的空閑資本？

　　種植能源幾周前，加州一家叫阿米瑞斯的小公司發(fā)表了一則不起眼的聲明。它可能預(yù)示了生物技術(shù)的明天。在熱帶病藥物研究領(lǐng)域，阿米瑞斯公司因培育出了一株酵母菌而聲名鵲起，該酵母菌可大規(guī)模生產(chǎn)抗瘧藥物青蒿素的前體物質(zhì)。在此之前，青蒿素的生產(chǎn)依賴于供應(yīng)緊缺的亞洲植物青蒿。但是，這份聲明卻與此無關(guān)。聲明稱阿米瑞斯將和巴西最大的乙醇生產(chǎn)商Crystalsev合作，用蔗糖制造汽車燃料。這種燃料并非乙醇（雖然巴西已經(jīng)擁有龐大的乙醇車市場）而是一種具備柴油特性的碳?xì)浠衔铩?yán)格說，它并非普通柴油，從化學(xué)成分看也絕非柴油，但是，司機(jī)們絕對無法區(qū)分二者。

　　生物技術(shù)或許先涉足制藥領(lǐng)域，但真正有錢途的卻是大宗化學(xué)品領(lǐng)域。沒有什么化學(xué)品比燃料有更廣闊市場。阿米瑞斯只是潮流中的一員，一些擁有有趣新技術(shù)的小生物技術(shù)公司紛紛開始研究生物燃料，也有的和大能源公司合作，正如研究出新藥的小生物公司被大制藥公司收購一樣。能源巨頭們本身也在從事新能源研究，或通過公司實(shí)驗(yàn)室，或資助大學(xué)實(shí)驗(yàn)室。生物燃料一度被看成“綠色營銷策略”和曲線補(bǔ)助農(nóng)業(yè)的雜交產(chǎn)物，現(xiàn)在似乎有希望成為真正的大產(chǎn)業(yè)。

　　要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)完善的生物燃料工業(yè)并不容易。首先必須培育專門生產(chǎn)燃料（而非食品）的作物；其次，必須將這些作物轉(zhuǎn)化為工廠原料；最后，這種原料必須轉(zhuǎn)化成人們愿意購買，能夠負(fù)擔(dān)的產(chǎn)品。這個(gè)鏈條上的每個(gè)環(huán)節(jié)都在緊張研發(fā)中。一些生物燃料的價(jià)格已經(jīng)能與石油競爭（即使按2006年油價(jià)）。隨著研究進(jìn)展，原油價(jià)格持續(xù)上漲，更多新生物燃料將加入這個(gè)行列。

　　就燃料作物而言，目前有3大競爭對手在起跑線上：草、樹和海藻。草和樹生長在陸地上，但需要復(fù)雜的處理程序。目前用陸地作物生產(chǎn)的燃料主要是乙醇，又叫“纖維素乙醇”。海藻生長在水里，培育起來比較復(fù)雜，但可生產(chǎn)高品質(zhì)油，可被輕易轉(zhuǎn)化成生物柴油。

　　以草為原料生產(chǎn)生物燃料的領(lǐng)軍者是加州的Ceres公司。它選擇了4種草———柳枝稷、芒草、甘蔗和蘇丹草。它們又叫做C4草，光合作用效率高，生長迅速，因此備受生物燃料工業(yè)青睞。Ceres結(jié)合基因改造和“智能”育種技術(shù)，使它們的生長速度更快。這幾種草生長于不同氣候條件。柳枝稷和芒草生長于溫帶氣候，甘蔗和蘇丹草為熱帶植物。Ceres計(jì)劃創(chuàng)造能夠在炎熱、酷寒、干旱氣候下甚至鹽堿地生長的品種，使它們能在無法生長糧食的土地上種植。這將降低種植成本，減少食物和燃料之間的沖突。

　　研究樹的先鋒是南卡羅來納一家叫ArborGen的公司。ArborGen也在研究4個(gè)種類：桉樹、白楊、火炬松和放射松。它采用和Ceres類似的方法加快樹木生長，增加它們對寒冷的承受力。雖然為生物燃料創(chuàng)造原材料并不是這家公司唯一的目的（也為了獲得木材和紙漿），但它顯然看準(zhǔn)了此類燃料的龐大市場。

　　海藻同樣需要改造。難題之一是收獲海藻蘊(yùn)含的油，必須把它們從池塘里撈起來、曬干、破壞它們的細(xì)胞。這個(gè)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有公司正考慮直接把海藻送去電站干燥，燃燒。也有公司迎難而上，比如克雷格·文特爾（私人基因組計(jì)劃領(lǐng)導(dǎo)人）的合成生物公司。文特爾希望通過生物工程克服海藻油采集問題。合成生物的海藻被安插了特殊基因，在它們的外隔膜創(chuàng)造新分泌通道，這使得油脂剛剛分泌就被海藻細(xì)胞排擠出來，漂浮到池塘表面。經(jīng)過基因改造后，這些海藻比它們的野生同類分泌更多油脂。

　　從維管束植物（樹木和草的統(tǒng)稱）采集有用燃料比較麻煩。這些植物主要包含3類大分子，除了纖維素，還有半纖維素和木質(zhì)素。每種都由更小的分子串構(gòu)成，常常結(jié)合在一起，形成木質(zhì)纖維素。把這些長鏈分子變成燃料有許多種方法，但是加工起來都比海藻復(fù)雜。

　　把陽光變成生物燃料包括3個(gè)步驟（把作物變成生物質(zhì)；把生物質(zhì)變成單分子糖；把糖變成燃料），對不同作物有些步驟可以省略。海藻可以直接從開始跳到最后，而維管束植物不能。處理維管束植物的一種方法是將它們干燥、加熱（高溫分解），獲得一氧化碳和氫混合物“合成氣”。加入適當(dāng)催化劑，可將合成氣變成燃料。通過一種梭孢桿菌，合成氣還能變成乙醇。伊利諾伊州的Coskata公司就在這樣做。不久前，該公司股份被通用汽車公司收購。

　　除了合成氣外，另一種方法是將纖維素和半纖維素分解變成“單分子”細(xì)胞，聽上去比實(shí)際做起來容易。在有木質(zhì)素的情況下，就更困難。木質(zhì)素抗拒這種轉(zhuǎn)化，這個(gè)世界豐富的煤炭資源就是這種頑抗的最好證據(jù)。煤炭主要是未完全分解的木質(zhì)素的化石，然而，許多公司開發(fā)出各種生物酶，專門分解維管束植物。加拿大渥太華的Iogen公司就是一例。它的生物酶能夠把纖維素和半纖維素分解成單分子糖。木質(zhì)素被燃燒，產(chǎn)生加工過程所需的熱量。

　　獲得糖后可使其發(fā)酵?，F(xiàn)在，發(fā)酵未必等于使用酵母生產(chǎn)乙醇。有多種細(xì)菌（有天然的也有人工合成的）可以用于生產(chǎn)各種成品。阿米瑞斯的微生物湯（混合了細(xì)菌和酵母）可將糖變成類異戊二烯，生產(chǎn)成本能和石油提煉的柴油競爭。舊金山的LS9公司采用類似方法，但獲得的成品卻是鏈烷和脂肪酸。合成生物公司也在做類似的事情，但不愿透露具體生產(chǎn)的燃料名稱。這些產(chǎn)品的共同之處在于，它們都是某種高純度的化學(xué)品，而不是通過煉油廠煉出來的混合物。因此，這些公司可以爭辯說，它們的產(chǎn)品比石油提煉的燃料更好。

　　上述眾多方法究竟哪一種更有優(yōu)勢，現(xiàn)在還無法判斷。但是這樣百家爭鳴的現(xiàn)象本身就證明，可再生能源研究中最前衛(wèi)大膽的想法無疑誕生于生物燃料領(lǐng)域。英國石油公司的首席科學(xué)家史蒂文·庫尼恩說，在這個(gè)領(lǐng)域最可能出現(xiàn)意想不到的技術(shù)突破。英國石油公司投資5億美元資助能源生物科學(xué)研究所（EBI）的生物燃料研究。EBI是加州大學(xué)伯克萊分校、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室和伊力諾伊大學(xué)合作的研究機(jī)構(gòu)。EBI主要研究者包括勞倫斯·伯克利實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人曾獲諾貝爾獎(jiǎng)的華裔科學(xué)家朱棣文。朱棣文有一個(gè)遠(yuǎn)大的構(gòu)想：讓“葡萄糖經(jīng)濟(jì)”取代現(xiàn)有的石油經(jīng)濟(jì)。葡萄糖（最普通的單分子糖）將被轉(zhuǎn)化成燃料，甚至石化產(chǎn)品的生物替代品，然后運(yùn)往世界各地。這無疑有利促進(jìn)熱帶國家（光合作用最強(qiáng)的地區(qū)）經(jīng)濟(jì)。非熱帶國家也不必?fù)?dān)心，可以利用的生物質(zhì)非常多。美國能源和農(nóng)業(yè)部最近的研究發(fā)現(xiàn)，對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)稍做改造，在不影響食物生產(chǎn)的情況下，僅美國土地上就可以收獲13億噸生產(chǎn)生物燃料的植物。如果采用今天最先進(jìn)的技術(shù)，把它們?nèi)哭D(zhuǎn)化成乙醇，相當(dāng)于增加3500億升汽油，即全美汽油消耗量的65%.這還沒有包括專門種植的能源作物，沒有考慮新技術(shù)突破。只要美國愿意，完全可以通過生物燃料實(shí)現(xiàn)能源自給自足。

　　未來汽車

　　沒有什么比“未來”衰老得更快。幾年前，專家們預(yù)言，如果有什么會取代內(nèi)燃機(jī)，那東西一定是燃料電池。燃料電池將氫和氧的化學(xué)能通過電極反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電能，被認(rèn)為是“氫經(jīng)濟(jì)”的先驅(qū)。且不論如何存儲運(yùn)輸一種容易泄漏的氣體，首先要從哪里獲得氫氣？它必須來自某種東西，這東西可能是燃料與水的混合。燃料能與水蒸氣反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，但是，又得去掉討厭的二氧化碳。或者用電解法從水中獲取氫。但是，何必多此一舉？為什么不把中間環(huán)節(jié)去掉，直接把汽車插進(jìn)電網(wǎng)。這正是目前的發(fā)展潮流。今天，你再也聽不到“氫經(jīng)濟(jì)”或燃料電池。今天的流行詞是“充電混合燃料車”（plug-inhybrid）。

　　不要把充電車和今天的混合燃料車（比如豐田普銳斯）混淆。普銳斯包括一臺內(nèi)燃機(jī)和兩個(gè)電馬達(dá)，它們都能驅(qū)動(dòng)車輪。即使使用電馬達(dá)時(shí)，電池提供的電能，最初也來自燃燒石油。而在充電車中，電能通過普通的電源插座來自電網(wǎng)。一些過渡設(shè)計(jì)保留了汽油引擎，但最終目標(biāo)是完全用電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)汽車。當(dāng)電池中電能過低時(shí)，汽油引擎將接替工作?，F(xiàn)在的電池造價(jià)昂貴，充電車的行駛距離受限，但多數(shù)車大多數(shù)時(shí)候用于短途旅行。麻省理工學(xué)院研究電池的科學(xué)家格布蘭·賽德估計(jì)，如果普通汽車每天行駛的前50公里使用電池而非汽油，那么年汽油消耗量將減少一半?？紤]到相當(dāng)于1升汽油的電力成本僅25美分，這一轉(zhuǎn)變不乏誘惑力。

　　取決于電網(wǎng)中電力的來源（水電、核電、風(fēng)電、火電等）充電車的普及還可能幫助降低二氧化碳排放。即使電力來自煤電站，也比汽車內(nèi)燃機(jī)釋放的二氧化碳少。如果最初能源是風(fēng)能或核能，污染就更少。

　　此外，充電車的普及必然造成用電量激增，從而迫使電力工業(yè)的改革。假如所有汽車都一起充電，電網(wǎng)可能不堪重負(fù)。預(yù)見到這種情況，弗吉尼亞的Gridpoint公司開發(fā)了智能電網(wǎng)必須的“負(fù)荷管理技術(shù)”。Gridpoint的彼得·科賽爾認(rèn)為，充電車普及的時(shí)代必然會到來，那時(shí)，當(dāng)人們下班回到家，幾乎同時(shí)插上汽車充電插頭，電網(wǎng)將無法應(yīng)付。但是，假如人們選擇在凌晨3點(diǎn)用電低峰時(shí)期充電，對供電商和消費(fèi)者都有利。前者可以賣掉原本可能浪費(fèi)的電，后者可以獲得低廉的價(jià)格。因此，充電車還能充當(dāng)微型peaker.科賽爾認(rèn)為，管理汽車充電時(shí)間將是智能電網(wǎng)的重要功能之一。

　　在陽光充裕的地方，充電車還能充分利用太陽能。Google已經(jīng)在嘗試光電停車場。這種停車場的屋頂覆蓋太陽能電池，為員工汽車遮風(fēng)擋雨的同時(shí)還能給它們充電。這個(gè)美妙的點(diǎn)子很有推廣價(jià)值。比如，超市可能發(fā)現(xiàn)，安裝有汽車充電插座的停車場能幫助吸引更多顧客。隨著充電的網(wǎng)點(diǎn)增多，將有更多人選擇充電車。

　　充電車正迅速從概念轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)。3月，埃羅·穆斯克的電動(dòng)跑車Tesla將開始批量生產(chǎn)。Tesla是徹頭徹尾的電動(dòng)車，全部動(dòng)力來自鋰離子電池（筆記本電腦采用同一類電池），一次充電后可行駛350公里。每臺售價(jià)10.9萬美元，其中相當(dāng)一部分花在了電池上。

　　批量生產(chǎn)充電車的日子也不遙遠(yuǎn)。隨著汽油持續(xù)漲價(jià)，電動(dòng)車顯得一天比一天可愛。通用汽車公司計(jì)劃2010年推出充電混合燃料車Volt.豐田公司也計(jì)劃推出充電版的普銳斯。其他大汽車公司也在摩拳擦掌。但是，普及充電車的關(guān)鍵在于電池技術(shù)突破。目前，電池中的新寵是鋰離子電池。這種電池的負(fù)極材料通常采用石墨。正極的材料則有多種選擇，氧化鈷是最傳統(tǒng)的材料，但價(jià)格昂貴。氧化錳正日益受寵。真正有前途的可能是磷酸鐵鋰，它不容易過熱。過熱問題曾導(dǎo)致廠家被迫召回產(chǎn)品。通用汽車公司正和一家新公司A123Systems合作研究Volt充電車電池。A123由麻省理工學(xué)院的蔣業(yè)明教授創(chuàng)辦，專門開發(fā)磷酸鐵鋰正極電池。A123的厲害之處是有辦法將鋰離子電池的磷酸鋰鐵正極材料制造成均勻的納米級超小顆粒，因顆粒和總表面面積劇增而大幅提高電池的高放電功率，而且，整體穩(wěn)定度和循環(huán)壽命皆未受影響。英國閃電公司也采用了納米技術(shù)。它的電池由內(nèi)華達(dá)Altairnano公司開發(fā)，用鈦酸鋰納米顆粒代替石墨。公司聲稱，它們的電池不僅更安全（石墨易燃；鈦酸鋰則不會），而且充電速度更快。使用480伏插座，10分鐘就能完成充電。

　　目前，尋找更理想電極材料全靠偶然，但這可以改變。過去幾個(gè)世紀(jì)，化學(xué)家愛發(fā)現(xiàn)了約3萬種無機(jī)化合物，幾乎每一種都可能是潛在電極材料。在實(shí)驗(yàn)室中一一檢查它們的相關(guān)特性是不可能的。但麻省理工學(xué)院的賽德博士認(rèn)為他找到了一種捷徑，他稱之為材料基因組計(jì)劃，即把無機(jī)物的已知特性轉(zhuǎn)化成復(fù)雜電腦模式。這些模式似乎能夠準(zhǔn)確計(jì)算出它們所模擬的化合物的量子力學(xué)特性。對真材料的實(shí)驗(yàn)表明，電腦模式的計(jì)算結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確。現(xiàn)在，賽德博士的電腦正在逐個(gè)處理已知化合物，尋找最理想的電池材料。編譯：宇