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台灣的能源產業，有沒有別的可能性？這個新興市場趨勢，將顛覆我們的未來… 電力工業最終能夠發展為分散型電網系統；大家發電不僅供自己使用，還可以供給電網。（圖/MichaelGaida@pixabay）
過度依賴能源，很可能導致氣候變化。減少能源依賴，即使算不上21世紀最大的挑戰，也是一個極大的問題。只有讓所有家居、建築、飛機、汽車和機器更加節能，同時使用更多太陽能、風能、生物燃料和其他可再生能源，並降低能源成本，才可能減少能源依賴。結合新能源和新儲能技術，所產生的利潤，將遠超過任何單獨一項技術進步實現的利益。
從哈德遜科技谷到羅里和波特蘭，從德勒斯登到奧盧，我們目睹當地研究人員和新興企業努力不懈，提高了能源利用率，最終還將能源消費者轉換成生產者。譬如，在北卡羅萊納大學的世紀理工學院（Centennial College），瑞士－瑞典合作公司ABB和該校研究人員目前共同開展研究項目，開發智慧電網（Smart grid）的網格；在德勒斯登，一批企業著手聯合國贊助的研究項目，研發節能型晶片和感測器。
2014年，忽然有跡象表明，氣候變化研究似乎有所進展，讓人喜出望外。世界首次見證二氧化碳排放率零增長，且該零增長與經濟衰退無關。這一進步主要是因為發達經濟體提高了能源效率，同時中國和其他新興經濟體奉獻更多，收效甚豐，且可再生能源技術的作用愈來愈大。
能源效率的提高，意味著汙煤（sirty coal）能源到頁岩氣（shale gas）能源的轉變，至少在美國便是如此。 同時，可再生能源成本的持續下降，尤其是太陽能電池板、風力渦輪等成本下降，將根本轉變能源供應方式，改變能源消費對地球的影響。
極其節能的LED燈、伺服器群（server park）與暖氣系統的預熱技術、利用感測器與數據分析精細校準的空調、更先進的電池蓄電技術、分布廣泛的家庭建築發電技術等等，所有這類技術進步都可減少能源需求。可再生能源系統，如光電廠（photovoltaic farm）和風力發電廠等，都會增加供應量，這些系統在很多領域都有價格優勢，逐漸成為更經濟、大規模的供能備選方案。
電網也應更加智能，並逐漸發展成混合產物，傳統的電力使用者也會變成電能生產者。個體、企業甚至汽車都能夠發電或蓄電，有時可將多餘電能傳輸回電網，有時若電能不足，又可以從電網購買能源。家居和建築若安裝太陽能屋瓦和玻璃窗，結合低成本電池蓄電系統，對電網智能化大有幫助。
2013年8月，我們參觀了這一工廠，並會見了總經理羅根（Prescott Logan）。羅根對自家生產的獨拉松（Durathon）鈉氯化鎳電池的前景充滿熱誠。羅根相信，這款電池有潛力創造重要的利基市場，成為移動通訊基站和風車的備用能源系統，用於微型電網和太陽能儲存。但該公司技術夥伴則表示，該商品銷售效果並不理想，不得不停產。雖然美國的一些州，包括加州和紐約，都奮力爭取授權，要求到2022年，所有太陽能發電設施都必須配備有百萬瓩儲存的電池，但採購進度依然緩慢。
數千名研究人員都在尋求電池技術的進步，但難求突破。蔣業明（Yet-Ming Chiang）是麻省理工學院材料科學和工程的教授，同時也是24M公司（24M Technologies）的首席科學家及合作創始人。
他另闢蹊徑：發明一種更簡單經濟的鋰離子電池生產方式，還能讓電池更堅固耐用，提高效率 。蔣業明已獲八項專利，成功籌集5000萬美元創投資金，並獲得能源部撥款450萬美元。逾1萬名用戶正在測驗他的發明，他本人也非常希望2017年該電池能正式投產。
24M公司將首次為智慧電網生產電池，但長遠而言，該公司更想攻占電動汽車市場。卡內基美隆大學的維斯沃納森（Venkat Viswanathan）教授相信，正如「小型鋼廠破壞了聯合鋼鐵廠」一樣，24M的發明將破壞電池製造業。電池生產時間將縮減80%，生產成本降低超過一半；成本時間的縮減，能讓配備該電池的電動汽車，和使用碳燃料的汽車相比，不相上下。
除此之外，巨型電池也是促進當地能源生產業發展的一大發明。這種電池大如冰箱，特斯拉（Tesla）汽車公司正在增產。殼牌公司表明，在風能或太陽能豐富的地區，這種電池的前景十分光明。
電動汽車電池或對電網產生極大影響。2009到2012年間，丹麥研究人員進行一項名為「愛迪生」（Edison）的研究項目，評估多種汽車給電網回輸電能的方法，簡稱汽車－電網技術，英文簡稱V2G。
研究隊伍由IBM、丹麥的東能源集團（Dong Energy）、西門子及博恩島（Island of Bornholm）當局共同組成。博恩島靠近丹麥海岸線，因島上有專用可再生資源，該研究就在島上進行。研究人員試圖將風力產生的多餘電力，儲存到電動汽車電池內，驗證是否可行。當電網需要電力時，若車主將電力傳輸回電網，就能獲得一定補償。
該系統雖然尚未正式運營，但的確可作範例，證明電力工業最終能夠發展為分散型電網系統 。這「最大塊的蛋糕」，不依靠傳統公用事業，而是靠個體家庭和企業消費者構成的網絡生產。大家發電，不僅供自己使用，還可以供給電網 。公用事業的角色將因此徹底改變，負責維護電網系統穩定，實現能源二次分配，而非負責發電；只有電力供需失衡、需要調整時，才會負責發電。
這一新興市場趨勢，促使德國能源生產商RWE在2014年整頓內部，將傳統的發電設備合併改造為分隔的存儲設備，並轉變公司核心任務，專注於可持續能源的生產。其他公用事業公司也同樣應該重新審視公司的任務、架構和流程，才能適應消費者身兼商業夥伴這一轉變，從而在新世界中繼續存活。
在新世界中，能優化分配的感測器和數據分析，遠比傳統的集中發電設備重要。在美國和歐洲的幾個城市，人們已經成立了合作機構，努力讓能源項目創造收益，提高成效。隨著愈多生產者加入，合作機構將改變現狀，減少對津貼補助和激勵獎金的依賴。
當類似合作機構逐漸擴張甚至普及，大家也減少對碳源燃料的依賴，所有的能源政策、商業模式、收費制度無疑都將徹底改變。當年行動電話出現，打破傳統的電話網絡時，通信市場也曾經歷類似轉變。
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