电网规模的电池（chí）储能：降（jiàng）低成本是关键

当电网在20世纪初被设计和（hé）建造时，每（měi）个国（guó）家（jiā）的能（néng）源需求（qiú）迥（jiǒng）然不同。近几年，智能电网的（de）使用以（yǐ）及可再生能源的融合产生了（le）使传统基础设施快速（sù）现代化的需（xū）求。业内专家（jiā）一直主张（zhāng），工业规模（mó）的（de）大容量（liàng）储能电池将提高电网的安全性和可靠性，并且促进风能或太阳能（néng）等（děng）可再生能源的融合。实际上，许（xǔ）多人表示，如果不（bú）采用大规（guī）模储能技术，将（jiāng）无法向可再生能源过渡。但大容量电池的价格一直居高不下，让人（rén）望（wàng）而却步。而现在，新型（xíng）廉（lián）价电池材料正在将（jiāng）电（diàn）网规模的大容量电池（chí）带到市场。

燃料电池汽车：杨（yáng）家有女初长成

燃料电池汽车（chē）可以将氢的化学能转（zhuǎn）变成电能，电池可驱动汽车（chē）行驶300英里(约合480公里)。不过，燃料电池汽（qì）车面对和电网规模电池一样的（de）“拦路虎”——高（gāo）昂的价格，这使（shǐ）它们犹如那（nà）在水一方的佳人，尽管（guǎn）有心之人想溯（sù）洄从之，但（dàn）道（dào）阻且长。不过，随着技术的不断发展，这些（xiē）“拦路虎”也在慢慢变得软（ruǎn）弱。

高空风能发电（diàn）：早有蜻蜓立上头

理论上讲，高空（kōng）风（fēng）能（néng）项目因（yīn）为密度高、设备轻量化、年利用小时数（shù）高，效益要显（xiǎn）著高于低空风电（diàn）项目。2013年全球（qiú）风（fēng）能理事会已经做出预测，认为高（gāo）空（kōng）风能很有可能是改变世界的能源技术。高空风能可在不同程度上消除现有新能（néng）源技术的缺点，且具新的优（yōu）点，将部（bù）分代（dài）替传统风能（néng），是新（xīn）能源领域的投资热点和发（fā）展（zhǎn）方向。近（jìn）年来，高空风力发电技术引无数资（zī）本（běn）竞（jìng）折腰，致力于（yú）研发此项技术的初创公（gōng）司获得了谷歌和三菱等大公司以及瑞士和德（dé）国政府等的投资。

可持续生物燃料：节能环保保应用

生（shēng）物燃料（liào）一直被视作可替代传（chuán）统（tǒng）化石燃料用于汽车和飞机的（de）潜在燃料，但这种能源的可持续性（xìng）究竟（jìng）如何仍然（rán）存在（zài）疑问。有（yǒu）研（yán）究（jiū）人员指出，生物燃料的生产会导致（zhì）森林滥砍乱伐，进而助长全球变暖，而（ér）且（qiě）许多植物在转变成燃（rán）料时需要大（dà）量水和能源。

不过（guò）， ARPA-E目前正在研发一些新技术（shù），使（shǐ）生物燃料的生产过程实现碳中和以及环境可持续性。威廉姆斯说：“我们（men）正（zhèng）在研究如何通过机器人、大数据（jù）分析以（yǐ）及遗传学领域的最新（xīn）知识来（lái）指导我们种植更好的植（zhí）物（wù）。”在（zài）这些（xiē）实（shí）验中，机器（qì）人（rén）会（huì）收集一些（xiē）作（zuò）物数据，随（suí）后，科学家（jiā）们（men）可以（yǐ）通（tōng）过这些数据获悉如何用更少的肥料和水种植出生物燃（rán）料作物（wù）。

核聚变：我的（de）未来不是梦

核聚变通常被认为是（shì）人类清洁能源（yuán）领域的“圣杯（bēi）”，是解决未来能源问题的主要选择之一。核聚变反应产生的能量远高于（yú）裂变反应产生的能量，所需的（de）氚和氘在自然界中广泛存在。另（lìng）外，核（hé）聚变反应（yīng）堆比（bǐ）目前的核裂变反应堆产生的核废料更少，放（fàng）射性污染也（yě）会在短期内消失。数十年来，科学家们在（zài）实验室中苦心孤诣地（dì）研究原子的聚合，以模拟太（tài）阳产生（shēng）能量（liàng）的（de）方式。