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每个新兴的清洁能源公司都声称，它们在研发可再生清洁能源上取得_了突破性进展，可与化石燃料相媲美而且廉价。但是，我们真的即将迎舞清洁能源经济时代吗?
位于美国马萨诸塞州的1366技术公司(1366Technologies)取得的新进展，对外人而言是严格保密的，这家太阳能公司的名字来源于地球每平方米每年获得太阳能的瓦特数。除了机床以及各种测试和制造工具之外，广大的开放式办公空间都被小隔间所占据，技术研发相关的工作都在不对外开放的区域完成。访问者所能看到的只是太阳能工厂中常用的硅晶薄片，这个薄片恰好是问题的关键，因为1366公司的发展就维系在降低常规太阳能电池的制造成本这一点上。
在公司的会议室中有一副巨大的图表，显示了在过去的30年中，太阳能电池板的发电成本在不断降低。这一略微崎岖不平的下行波线正不断逼近标注为“与当前电网等价”(当前电价)——即表示利用太阳能发电的成本已经与传统的化石燃料发电相当——的水平线。1366公司相信他们在制造技术上的改良，将为太阳能产业铺平前进的道路。
这个目标野心勃勃：即便是直接将光能转化为电能的硅光伏电池，虽然成本近年来已经不断降低，但比起化石燃料仍然太贵。故此现在美国的太阳能只占全国电能产量的不足1％。1366公司的创始人，同时也是该公司的首席技术长官、麻省理工学院的机械工程教授艾曼纽尔·萨克森(Emanuel Sachs)认为，尽管现有的太阳能技术与天然气可能尚有一搏，但和煤炭相比还不在一个水平线上。“想要取代煤炭，就需要将成本再降低一个级别。”萨克森说。在这样的时机下，1366公司取得了突破性进展。他们研发了一种不需要从大块固体原料上切割硅薄片的加工方法，取代了此前代价不菲的加工步骤。“我们的技术是让光电媲美火电的唯一途径。”萨克森表示。
一旦光电可在成本上与火电竞争，“世界将大为改变。”1366公司的CEO弗兰克·范·梅洛(Frank vall Mierlo)认为，“太阳能将成为能源供给不可或缺的重要组成部分。”
从各个角度来看，1366公司都代表了整个新兴能源产业的雄心壮志，这些新创公司往往声称“扭转战局”的技术将重新定义非化石燃料能源经济。在过去的10年中，风险资本纷纷投向清洁能源技术，其中包括了太阳能、风能、生物燃料和电池，新创公司如雨后春笋般冒出来，其中有很多都得益于自美国奥巴马总统就职后联邦政府对能源研究的支持。尽管这些公司所研究的技术不同，它们采用的商业策略是共通的：开发廉价的清洁能源，在不需要政府补助金的前提下和化石燃料竞争市场。在这一点上，资本运作进入了白热化程度，投资者们急于建立新的能源基础设施，取代化石燃料。
然而，根本的问题在于，大规模应用经济、清洁的新能源可能仍然任重而道远。尽管几乎无人质疑发展新能源技术的价值，但要扩大其生产规模却困难重重而且代价昂贵，以至于很多政府专家都声称如果没有政府补助和其他鼓励机制，这些技术进展对现有能源组成的影响微乎其微。他们对可再生能源能够接近当前电价表示怀疑，认为新型电池很难保证电动汽车在价格和规格上与燃气动力汽车竞争。
对于可再生能源而言，接近当前电价取决于是否将储存电能的费用，以及对像太阳能和风能这样的间歇性能源所必须的备用能量系统的费用也计算进成本中去。按照加州大学圣地亚哥分校国际公法研究室主任大卫·维克托(David Victor)的说法，如果以“随时随地提供所需要的电能”来计算，可再生能源的电价还距离现有电价差得远。扩大新能源技术应用规模，降低二氧化碳排放量，“这是真正重要的。”他补充道。用软件调控上万面镜子
几乎没有人比债券基金巨头比尔·格罗斯(Bm Gross)对技术改变世界的力量更充满信心的了，也几乎没有哪个企业家比他更了解将聪明的创意转化为商业技术有多难。在网络商业时代，他和他的公司Idealab作为创造和运作新型商业的孵化器，曾一手建立了多个最火的网络公司，却落得在网络神话破灭时苦苦挣扎的下场。
2007年，格罗斯借着清洁能源技术的热潮，建立了eSolar公司，发展太阳能发电事业。近年来，网络、社交计算和能源项目在Idealab位于加州帕萨迪纳市中心的办公室中共同发展。继承了网络商业时代的风格，办公室采用LOFT式的设计，不分隔的楼面空间里分布着各种小公司和雏形公司，其中有一些公司里甚至只有几张摆满了大型计算机显示器的桌子。而格罗斯的办公室则是一个玻璃围起来的小隔间，深藏在毛糙的金属、裸露的通风系统、活动式投射照明灯和颇有设计感的桌椅之中。
就像其他新兴的可再生能源公司的创始人一样，格罗斯关注的也是成本问题。根据屏幕上各种能源成本的比较图，他解说着eSolar公司开发的技术将如何帮助降低太阳辐射能的费用，获得与化石燃料竞争的机会。太阳辐射能设备通过大面积的镜子将太阳光聚焦在中央高塔上，在这里水被加热为蒸汽然后用于发电。使用这一技术的大型能源设备，其发电成本要低于太阳能电池板，但仍高于煤炭乃至风能。全世界都有一些这样的设施在运作，还有更多正在建设当中。
2006年，美国电力供应公司PG&E对一个300兆瓦太阳辐射能项目进行招标，建立了名为BrightSource的公司。格罗斯对此感到十分兴奋，立即与其员工开始投入工作。
格罗斯从软件人手解决问题也在情理之中。大型太阳能的设备造价超过10亿美元，原因之一就是必须精确地排列上万面特殊制造的镜子，才能正确地聚焦太阳光。但是，如果你只是将平面镜摆放在简单的金属支架上，然后用软件将它们逐一校准，使其处于相对太阳和中央塔的最佳位置上呢?要操纵达到一定规模的所有镜子需要巨大的运算能力，但这总比花钱请工程师和技术人员辛辛苦苦地徒手调整镜子要便宜得多。按照格罗斯的说法，这一举措节省的成本是相当可观的——cSolar公司安装整个聚焦镜群的成本只有其他太阳辐射能电厂的一半。预计的发电成本约为每千瓦时11美分，已经接近于使用化石燃料的造价。
但这个结果仍然不够理想，至少在美国是这样，因为天然气发电的成本只有每千瓦时6美分。在美国加州的兰开斯特莫哈维沙漠的边缘，eSolar公司建立了一个由2.4万面镜子组成的5兆瓦发电机组。但eSolar还没有在美国本土有公用规模的项目上使用他们的新技术，而是在世界其他电价比较高或者可再生能源补助比较多的地区进行发展：他们在印度建立了2.5兆瓦发电机组，在中国也签订了一个大项目。eSolar在美国面临的问题也是目前威胁着所有替代能源之梦的问题：成本。天然气的价格已经降到了历史最低点，这表明太阳能必须更便宜才有竞争力。为了在美国也赢得商机，格罗斯承认eSolar需要将发电成本控制在每千瓦时7.5美分以内。
想要实现这一目标需要在技术上取得革新。太阳能的一个劣势是只能在白天的部分时间内发电，当太阳直射头顶时，光 伏电池板每天可有效发电5个半小时。太阳辐射能系统工作时间略久，因为到下午热水依然可以推动涡轮机，以eSolar公司的技术可做到在不储存电力的情况下每天发电7小时。格罗斯称，如果使用熔融的盐取代水作为热交换剂，从中央塔向蒸气发电机传输热能，可进一步延长太阳辐射能设施储存热的时间，达到每天发电16小时。这可能把发电成本降低到期望中的每千瓦时7.5美分。他估计明年eSolar公司将制造一个使用熔盐的商业化发电设施。
即使新能源技术无法达到预定目标，格罗斯似乎也不太担心。他坚信eSolar公司的技术前景无限，最终无须补助金也能与天然气相媲美。地球上可以利用太阳能的区域是很广大的，格罗斯高兴地展示了一张世界地图，其上有一个巨大的用红色和深橙色标识的带状区域环绕于地球中央，代表高水平的太阳辐射。2050年前太阳能将承担发电总量的一半，而且其中至少一半来源于太阳辐射能设施，格罗斯很自信。从成本出发“追求完美”
当比尔格罗斯想方设法从太阳能发电的成本中省下一分八厘时，与其相隔数英里的加州理工学院的研究人员则在尝试另一套截然不同的解决方案。他们发明的新方法从本质上迥异于现有的太阳能技术，而是受到绿色植物将阳光转化为糖的启发，他们试图直接用太阳光制造液体燃料。如果这一“人工光合作用”取得成功，必将引发太阳能领域的一场根本性的变革：如何储存能量。这一前景激励了这项工作的领导人、加州理工学院的化学教授奈特·刘易斯(Nate Lewis)。他在演示中特别强调了“没有程序缺陷，没有电线”这句话，他用兴奋难耐的语气强调：“我说的是没有电线。叶片中没有电线。进来的是太阳光、水和二氧化碳，产出的则是燃料。”
这一研究是加州理工学院和劳伦斯-伯克利国家实验室的联合项目。只要美国国会批准，可在5年内从美国能源部得到1.22亿美元的资助。“我们已经取得了一定进展。利用光电化学反应从阳光制造燃料是可行的。”刘易斯说。但实用的装置需要更加经济、有效、稳定。他表示，“现在的技术可以同时满足上述三项中的任意两项，但我们的目标是一箭三雕。”现在的“拦路虎”是最基本的科学问题未能解决，比如研究人员需要找到一种经济有效的化学反应催化剂，来将水分子分解为氧和氢。
经过了100年的研究，“只得到了寥寥几种良好的水氧化反应的催化剂，”刘易斯表示，我们可“等不起又一个100年”来找到更好的。利用在药物研发领域广泛应用的高通量实验方法和自动化技术，研究中心每天可检测100万种复合物的催化活性。“我们每天评估、发现并定量的催化剂种类比之前历史记录上的总和还要多。”
与此同时，一个由系统设计师和软件专家组成的小组开始设计和建造原型设备。刘易斯介绍道：“他们的工作是从零开始建立原型机，我们期望在最初的两三年内成功。”但最初的原型机“基本上完全失败了”。尽管如此他们还在迈向通往实用系统的路上：“我们不知道它看起来应该是怎样的。水从哪里出来?阳光从哪里进去?但如果你不开始动手，那么永远都不可能成功。”
寻找经济清洁的新能源是一项巨大的挑战，人们常常将之与登月相提并论。但这两者之间至少有一个差异：那就是将人类送往太空的成功与否并不需要通过其成本来衡量。而刘易斯的新技术需要能够进人可靠的商业运营，否则无论它多么巧妙都是没有用。刘易斯说：“我们可不是打算登月的NASA，如果在成本上根本没有胜算，就不值得投入太多。”他补充道，鉴于石油价格的变动，你必须在成本控制上“取得决定性的突破，只是接近目标是无法令人满意的。”
简朴的世界
在过去的10年里，美国很多经济学家和能源专家都提出，政府必须对二氧化碳排放量建立标价。他们说碳成本——无论是作为税还是以“配额
贸易”体系的形式——是一种从经济上有效而且技术上公平的降低化石燃料使用的手段，它将抬高从这些化石燃料获取能源的成本，使清洁能源无需政府的特殊支持就能在市场上与其一较高下。2005年，欧盟也实行了“配额一贸易”体系。但作为最大的能源消耗国，以及如今可能仍是能源革新领跑者的美国，却未实施这一举措。
这就为能源政策专家们就下一步该怎么走留下了辩论的余地，尤其是在2009年，美国联邦刺激内需法案中对清洁能源的补助金和其他优惠正在逐步减少的情况下。有人认为，这是发展比化石燃料更便宜的清洁能源的一个机遇，也是大规模减少化石燃料使用的唯一途径。微软公司的创始人比尔·盖茨就是这些期望能源“奇迹”发生的投资者之一。
然而持反对观点的人们则认为，通过政府补助金和其他鼓励措施尽快增加清洁能源技术的使用更为重要。盲目相信“这些令人惊奇的技术终将发生，并解决所有问题”是很危险的，华盛顿自由派智库美国发展中心的高级研究员约瑟夫-罗姆(Joseph Romm)这样认为。事实是，他以为，突破性进展“根本不会经常发生”。
实际上，大多数技术变得更好更廉价往往是在其商业化应用后，而非在实验室里。这表明我们既需要研究新能源技术，又需要政府政策支持来部署、使用和改进这些技术。几方之间存在着很强的关联性。“不开展实用就不可能知道问题会出在哪里。”罗姆说，“很多在实验室中的好创意到了市场上却行不通。正是这种在应用和研发之间的来回往复刺激了创新。”
近年来最成功的能源新创公司之一是A123公司，这是一家位于美国麻省沃特顿的电池公司。A123公司在2009年上市，其秘密武器在于用纳米材料制成的电极来制造比传统型更安全、使用更持久的锂电池。值得注意的是，这项技术从实验室检测到商业化生产只用了不到三年的时间，同时也得益于汽车生产商对发展电动汽车的强烈需求，以及从政府得到的用于资助其建设工厂的2.5亿美元的补助。
然而三年之前，即便是A123公司正在向产品商业化迈进的时候，公司的创建者之一、麻省理工学院的材料科学家蒋业明(Yet-Mmg CMang)已经开始寻找下一个技术突破。蒋业明最初在A123公司工作，稍后又与麻省理工学院及罗格斯大学的同事合作，目标是研发制造锂电池的更简便经济的新技术。他希望能在电池栅极中储存更多电力，并增加电池每次充电后所能支持汽车行驶的距离，计划是制造一种基于纳米材料的新型电池。
2010年，A123公司派生出了24M公司，一家可能将这一技术商业化的新创公司。他们希望达到美国能源部关于开发成本在250美元／千瓦时的电动汽车电池的目标。由于现在的电池成本大约在500～600美元，一旦成功，他们将使电动汽车电池的成本减半。蒋业明认为这个技术将“造成电动汽车的广泛普及”。
就算蒋业明的新电池最终被证明不能实现，他的发明和24M公司的建立都表明了能源技术商业化的优势，以及创新性工作所天然具有的延续性。A123公司的电池有助于建立一个适合新技术进步发育的市场，同时也弄清楚了第一代技术的局限。如果没有联邦政府的支持，上述这些就都不可能实现。蒋业明提出，无论对研究新电池技术还是扩大生产现有产品，政府政策“绝对是很关键的”。
尽管一些替代能源技术最终可能达到当前电价的水平，但目前几乎没有一项技术能在没有补助的情况下继续改进其成本和效率。哪怕有补助(包括税收鼓励和现金支持)，大部分新技术仍在缩短与化石燃料的成本差距之路上苦苦奋斗。正如加州理工学院的刘易斯所说的，仅仅接近化石燃料的成本还不够，真正的危险在于，如果我们过于依赖能源“奇迹”，过分夸大技术突破的潜力，很可能会忘记对协调能源转换的政府政策的需求。“所有这些美好的能源技术”，包括可再生能源以及电动汽车，都“依赖于巨额补助金”，加州大学圣地亚哥分校的大卫-维克托表示，“没有人知道如果政府财政不支持，这些新技术会不会还存在。”
清洁能源研究仍然任重而道远，涉及到电能储存、降低能源再生成本，以及改善电池的功效和成本方方面面。1366和eSolal之类的公司正在应对这些挑战，但是仅仅依赖于技术突破来解决我们的能源问题是不实际的。而且，这些技术进展的产生需要能保障其实际利用的合适的大背景，这就要求国际性的政策来支持新技术的研究、检测，建立和商业化发展。
从某些方面而言，应用替代能源将比发明新能源要昂贵得多，也困难得多。鉴于当今世界的政治气候和全球能源经济的缺乏协调，我们或许真的需要祈祷奇迹的发生。
位于美国马萨诸塞州的1366技术公司(1366Technologies)取得的新进展，对外人而言是严格保密的，这家太阳能公司的名字来源于地球每平方米每年获得太阳能的瓦特数。除了机床以及各种测试和制造工具之外，广大的开放式办公空间都被小隔间所占据，技术研发相关的工作都在不对外开放的区域完成。访问者所能看到的只是太阳能工厂中常用的硅晶薄片，这个薄片恰好是问题的关键，因为1366公司的发展就维系在降低常规太阳能电池的制造成本这一点上。
在公司的会议室中有一副巨大的图表，显示了在过去的30年中，太阳能电池板的发电成本在不断降低。这一略微崎岖不平的下行波线正不断逼近标注为“与当前电网等价”(当前电价)——即表示利用太阳能发电的成本已经与传统的化石燃料发电相当——的水平线。1366公司相信他们在制造技术上的改良，将为太阳能产业铺平前进的道路。
这个目标野心勃勃：即便是直接将光能转化为电能的硅光伏电池，虽然成本近年来已经不断降低，但比起化石燃料仍然太贵。故此现在美国的太阳能只占全国电能产量的不足1％。1366公司的创始人，同时也是该公司的首席技术长官、麻省理工学院的机械工程教授艾曼纽尔·萨克森(Emanuel Sachs)认为，尽管现有的太阳能技术与天然气可能尚有一搏，但和煤炭相比还不在一个水平线上。“想要取代煤炭，就需要将成本再降低一个级别。”萨克森说。在这样的时机下，1366公司取得了突破性进展。他们研发了一种不需要从大块固体原料上切割硅薄片的加工方法，取代了此前代价不菲的加工步骤。“我们的技术是让光电媲美火电的唯一途径。”萨克森表示。
一旦光电可在成本上与火电竞争，“世界将大为改变。”1366公司的CEO弗兰克·范·梅洛(Frank vall Mierlo)认为，“太阳能将成为能源供给不可或缺的重要组成部分。”
从各个角度来看，1366公司都代表了整个新兴能源产业的雄心壮志，这些新创公司往往声称“扭转战局”的技术将重新定义非化石燃料能源经济。在过去的10年中，风险资本纷纷投向清洁能源技术，其中包括了太阳能、风能、生物燃料和电池，新创公司如雨后春笋般冒出来，其中有很多都得益于自美国奥巴马总统就职后联邦政府对能源研究的支持。尽管这些公司所研究的技术不同，它们采用的商业策略是共通的：开发廉价的清洁能源，在不需要政府补助金的前提下和化石燃料竞争市场。在这一点上，资本运作进入了白热化程度，投资者们急于建立新的能源基础设施，取代化石燃料。
然而，根本的问题在于，大规模应用经济、清洁的新能源可能仍然任重而道远。尽管几乎无人质疑发展新能源技术的价值，但要扩大其生产规模却困难重重而且代价昂贵，以至于很多政府专家都声称如果没有政府补助和其他鼓励机制，这些技术进展对现有能源组成的影响微乎其微。他们对可再生能源能够接近当前电价表示怀疑，认为新型电池很难保证电动汽车在价格和规格上与燃气动力汽车竞争。
对于可再生能源而言，接近当前电价取决于是否将储存电能的费用，以及对像太阳能和风能这样的间歇性能源所必须的备用能量系统的费用也计算进成本中去。按照加州大学圣地亚哥分校国际公法研究室主任大卫·维克托(David Victor)的说法，如果以“随时随地提供所需要的电能”来计算，可再生能源的电价还距离现有电价差得远。扩大新能源技术应用规模，降低二氧化碳排放量，“这是真正重要的。”他补充道。用软件调控上万面镜子
几乎没有人比债券基金巨头比尔·格罗斯(Bm Gross)对技术改变世界的力量更充满信心的了，也几乎没有哪个企业家比他更了解将聪明的创意转化为商业技术有多难。在网络商业时代，他和他的公司Idealab作为创造和运作新型商业的孵化器，曾一手建立了多个最火的网络公司，却落得在网络神话破灭时苦苦挣扎的下场。
2007年，格罗斯借着清洁能源技术的热潮，建立了eSolar公司，发展太阳能发电事业。近年来，网络、社交计算和能源项目在Idealab位于加州帕萨迪纳市中心的办公室中共同发展。继承了网络商业时代的风格，办公室采用LOFT式的设计，不分隔的楼面空间里分布着各种小公司和雏形公司，其中有一些公司里甚至只有几张摆满了大型计算机显示器的桌子。而格罗斯的办公室则是一个玻璃围起来的小隔间，深藏在毛糙的金属、裸露的通风系统、活动式投射照明灯和颇有设计感的桌椅之中。
就像其他新兴的可再生能源公司的创始人一样，格罗斯关注的也是成本问题。根据屏幕上各种能源成本的比较图，他解说着eSolar公司开发的技术将如何帮助降低太阳辐射能的费用，获得与化石燃料竞争的机会。太阳辐射能设备通过大面积的镜子将太阳光聚焦在中央高塔上，在这里水被加热为蒸汽然后用于发电。使用这一技术的大型能源设备，其发电成本要低于太阳能电池板，但仍高于煤炭乃至风能。全世界都有一些这样的设施在运作，还有更多正在建设当中。
2006年，美国电力供应公司PG&E对一个300兆瓦太阳辐射能项目进行招标，建立了名为BrightSource的公司。格罗斯对此感到十分兴奋，立即与其员工开始投入工作。
格罗斯从软件人手解决问题也在情理之中。大型太阳能的设备造价超过10亿美元，原因之一就是必须精确地排列上万面特殊制造的镜子，才能正确地聚焦太阳光。但是，如果你只是将平面镜摆放在简单的金属支架上，然后用软件将它们逐一校准，使其处于相对太阳和中央塔的最佳位置上呢?要操纵达到一定规模的所有镜子需要巨大的运算能力，但这总比花钱请工程师和技术人员辛辛苦苦地徒手调整镜子要便宜得多。按照格罗斯的说法，这一举措节省的成本是相当可观的——cSolar公司安装整个聚焦镜群的成本只有其他太阳辐射能电厂的一半。预计的发电成本约为每千瓦时11美分，已经接近于使用化石燃料的造价。
但这个结果仍然不够理想，至少在美国是这样，因为天然气发电的成本只有每千瓦时6美分。在美国加州的兰开斯特莫哈维沙漠的边缘，eSolar公司建立了一个由2.4万面镜子组成的5兆瓦发电机组。但eSolar还没有在美国本土有公用规模的项目上使用他们的新技术，而是在世界其他电价比较高或者可再生能源补助比较多的地区进行发展：他们在印度建立了2.5兆瓦发电机组，在中国也签订了一个大项目。eSolar在美国面临的问题也是目前威胁着所有替代能源之梦的问题：成本。天然气的价格已经降到了历史最低点，这表明太阳能必须更便宜才有竞争力。为了在美国也赢得商机，格罗斯承认eSolar需要将发电成本控制在每千瓦时7.5美分以内。
想要实现这一目标需要在技术上取得革新。太阳能的一个劣势是只能在白天的部分时间内发电，当太阳直射头顶时，光 伏电池板每天可有效发电5个半小时。太阳辐射能系统工作时间略久，因为到下午热水依然可以推动涡轮机，以eSolar公司的技术可做到在不储存电力的情况下每天发电7小时。格罗斯称，如果使用熔融的盐取代水作为热交换剂，从中央塔向蒸气发电机传输热能，可进一步延长太阳辐射能设施储存热的时间，达到每天发电16小时。这可能把发电成本降低到期望中的每千瓦时7.5美分。他估计明年eSolar公司将制造一个使用熔盐的商业化发电设施。
即使新能源技术无法达到预定目标，格罗斯似乎也不太担心。他坚信eSolar公司的技术前景无限，最终无须补助金也能与天然气相媲美。地球上可以利用太阳能的区域是很广大的，格罗斯高兴地展示了一张世界地图，其上有一个巨大的用红色和深橙色标识的带状区域环绕于地球中央，代表高水平的太阳辐射。2050年前太阳能将承担发电总量的一半，而且其中至少一半来源于太阳辐射能设施，格罗斯很自信。从成本出发“追求完美”
当比尔格罗斯想方设法从太阳能发电的成本中省下一分八厘时，与其相隔数英里的加州理工学院的研究人员则在尝试另一套截然不同的解决方案。他们发明的新方法从本质上迥异于现有的太阳能技术，而是受到绿色植物将阳光转化为糖的启发，他们试图直接用太阳光制造液体燃料。如果这一“人工光合作用”取得成功，必将引发太阳能领域的一场根本性的变革：如何储存能量。这一前景激励了这项工作的领导人、加州理工学院的化学教授奈特·刘易斯(Nate Lewis)。他在演示中特别强调了“没有程序缺陷，没有电线”这句话，他用兴奋难耐的语气强调：“我说的是没有电线。叶片中没有电线。进来的是太阳光、水和二氧化碳，产出的则是燃料。”
这一研究是加州理工学院和劳伦斯-伯克利国家实验室的联合项目。只要美国国会批准，可在5年内从美国能源部得到1.22亿美元的资助。“我们已经取得了一定进展。利用光电化学反应从阳光制造燃料是可行的。”刘易斯说。但实用的装置需要更加经济、有效、稳定。他表示，“现在的技术可以同时满足上述三项中的任意两项，但我们的目标是一箭三雕。”现在的“拦路虎”是最基本的科学问题未能解决，比如研究人员需要找到一种经济有效的化学反应催化剂，来将水分子分解为氧和氢。
经过了100年的研究，“只得到了寥寥几种良好的水氧化反应的催化剂，”刘易斯表示，我们可“等不起又一个100年”来找到更好的。利用在药物研发领域广泛应用的高通量实验方法和自动化技术，研究中心每天可检测100万种复合物的催化活性。“我们每天评估、发现并定量的催化剂种类比之前历史记录上的总和还要多。”
与此同时，一个由系统设计师和软件专家组成的小组开始设计和建造原型设备。刘易斯介绍道：“他们的工作是从零开始建立原型机，我们期望在最初的两三年内成功。”但最初的原型机“基本上完全失败了”。尽管如此他们还在迈向通往实用系统的路上：“我们不知道它看起来应该是怎样的。水从哪里出来?阳光从哪里进去?但如果你不开始动手，那么永远都不可能成功。”
寻找经济清洁的新能源是一项巨大的挑战，人们常常将之与登月相提并论。但这两者之间至少有一个差异：那就是将人类送往太空的成功与否并不需要通过其成本来衡量。而刘易斯的新技术需要能够进人可靠的商业运营，否则无论它多么巧妙都是没有用。刘易斯说：“我们可不是打算登月的NASA，如果在成本上根本没有胜算，就不值得投入太多。”他补充道，鉴于石油价格的变动，你必须在成本控制上“取得决定性的突破，只是接近目标是无法令人满意的。”
简朴的世界
在过去的10年里，美国很多经济学家和能源专家都提出，政府必须对二氧化碳排放量建立标价。他们说碳成本——无论是作为税还是以“配额
贸易”体系的形式——是一种从经济上有效而且技术上公平的降低化石燃料使用的手段，它将抬高从这些化石燃料获取能源的成本，使清洁能源无需政府的特殊支持就能在市场上与其一较高下。2005年，欧盟也实行了“配额一贸易”体系。但作为最大的能源消耗国，以及如今可能仍是能源革新领跑者的美国，却未实施这一举措。
这就为能源政策专家们就下一步该怎么走留下了辩论的余地，尤其是在2009年，美国联邦刺激内需法案中对清洁能源的补助金和其他优惠正在逐步减少的情况下。有人认为，这是发展比化石燃料更便宜的清洁能源的一个机遇，也是大规模减少化石燃料使用的唯一途径。微软公司的创始人比尔·盖茨就是这些期望能源“奇迹”发生的投资者之一。
然而持反对观点的人们则认为，通过政府补助金和其他鼓励措施尽快增加清洁能源技术的使用更为重要。盲目相信“这些令人惊奇的技术终将发生，并解决所有问题”是很危险的，华盛顿自由派智库美国发展中心的高级研究员约瑟夫-罗姆(Joseph Romm)这样认为。事实是，他以为，突破性进展“根本不会经常发生”。
实际上，大多数技术变得更好更廉价往往是在其商业化应用后，而非在实验室里。这表明我们既需要研究新能源技术，又需要政府政策支持来部署、使用和改进这些技术。几方之间存在着很强的关联性。“不开展实用就不可能知道问题会出在哪里。”罗姆说，“很多在实验室中的好创意到了市场上却行不通。正是这种在应用和研发之间的来回往复刺激了创新。”
近年来最成功的能源新创公司之一是A123公司，这是一家位于美国麻省沃特顿的电池公司。A123公司在2009年上市，其秘密武器在于用纳米材料制成的电极来制造比传统型更安全、使用更持久的锂电池。值得注意的是，这项技术从实验室检测到商业化生产只用了不到三年的时间，同时也得益于汽车生产商对发展电动汽车的强烈需求，以及从政府得到的用于资助其建设工厂的2.5亿美元的补助。
然而三年之前，即便是A123公司正在向产品商业化迈进的时候，公司的创建者之一、麻省理工学院的材料科学家蒋业明(Yet-Mmg CMang)已经开始寻找下一个技术突破。蒋业明最初在A123公司工作，稍后又与麻省理工学院及罗格斯大学的同事合作，目标是研发制造锂电池的更简便经济的新技术。他希望能在电池栅极中储存更多电力，并增加电池每次充电后所能支持汽车行驶的距离，计划是制造一种基于纳米材料的新型电池。
2010年，A123公司派生出了24M公司，一家可能将这一技术商业化的新创公司。他们希望达到美国能源部关于开发成本在250美元／千瓦时的电动汽车电池的目标。由于现在的电池成本大约在500～600美元，一旦成功，他们将使电动汽车电池的成本减半。蒋业明认为这个技术将“造成电动汽车的广泛普及”。
就算蒋业明的新电池最终被证明不能实现，他的发明和24M公司的建立都表明了能源技术商业化的优势，以及创新性工作所天然具有的延续性。A123公司的电池有助于建立一个适合新技术进步发育的市场，同时也弄清楚了第一代技术的局限。如果没有联邦政府的支持，上述这些就都不可能实现。蒋业明提出，无论对研究新电池技术还是扩大生产现有产品，政府政策“绝对是很关键的”。
尽管一些替代能源技术最终可能达到当前电价的水平，但目前几乎没有一项技术能在没有补助的情况下继续改进其成本和效率。哪怕有补助(包括税收鼓励和现金支持)，大部分新技术仍在缩短与化石燃料的成本差距之路上苦苦奋斗。正如加州理工学院的刘易斯所说的，仅仅接近化石燃料的成本还不够，真正的危险在于，如果我们过于依赖能源“奇迹”，过分夸大技术突破的潜力，很可能会忘记对协调能源转换的政府政策的需求。“所有这些美好的能源技术”，包括可再生能源以及电动汽车，都“依赖于巨额补助金”，加州大学圣地亚哥分校的大卫-维克托表示，“没有人知道如果政府财政不支持，这些新技术会不会还存在。”
清洁能源研究仍然任重而道远，涉及到电能储存、降低能源再生成本，以及改善电池的功效和成本方方面面。1366和eSolal之类的公司正在应对这些挑战，但是仅仅依赖于技术突破来解决我们的能源问题是不实际的。而且，这些技术进展的产生需要能保障其实际利用的合适的大背景，这就要求国际性的政策来支持新技术的研究、检测，建立和商业化发展。
从某些方面而言，应用替代能源将比发明新能源要昂贵得多，也困难得多。鉴于当今世界的政治气候和全球能源经济的缺乏协调，我们或许真的需要祈祷奇迹的发生。