未來的發(fā)電方式將與現(xiàn)在截然不同。據(jù)估計，到本世紀末，所有以化石燃料為基礎的資源將幾乎耗盡。取而代之的將是下一代可再生能源發(fā)電方式，他們有些在當前就已遍地開花，有些則有待發(fā)掘。

2015年12月世界各國在巴黎設定的關于全球氣候變化的目標吸引了全世界的關注。毫無疑問，要取得這些成就我們必須做出改變。最大的挑戰(zhàn)是如何在經(jīng)濟增長與環(huán)境保護之間找到平衡以保證一切逐漸、穩(wěn)步地推進。在轉型的過程中必然會有痛點。因為我們的整個工業(yè)都是圍繞著化石燃料消費設計的。市場與推動其發(fā)展的公司緊密相連。新的潮流出現(xiàn)后，會有新能源領域崛起，也會有舊能源領域沒落。這將是一個機遇和挑戰(zhàn)并存的時代。新能源的利弊也將會呈現(xiàn)在世人面前。

從商業(yè)角度來講，當前和未來的領袖必然要對未來可能帶來的改變做好準備?？傊?，他們需要開始著眼未來，屆時，可再生能源將在發(fā)電領域的各種能源組合中將扮演更重要的角色。但是，我們究竟如何才能實現(xiàn)這個目標呢？

美國偏遠街區(qū)和撒哈拉以南非洲都有現(xiàn)象表明太陽能將逐漸成為主流能源。在較大的稅收激勵政策鼓勵下，屋主們紛紛在他們的房頂上安裝太陽能反射板，甚至在開闊地區(qū)建設太陽能面板園區(qū)。不過，如果您去過英國西北海岸的約克郡，在這個正在開發(fā)的世界最大的海上風電場轉上一遭，您可能傾向于認為在未來幾十年，風電將會重新定義我們發(fā)電的方式。

這些案例是否能夠確切地指明未來發(fā)電戰(zhàn)略的趨勢？為了給這些推測提供具有說服力的數(shù)據(jù)，我們深入挖掘了我們所有的金融、稅務和法律資源，同時也檢索了全球專利數(shù)據(jù)，希望藉此發(fā)現(xiàn)研發(fā)投資份額最大的能源生產(chǎn)技術，并對其相關資源進行優(yōu)劣比較。

通過研究，我們發(fā)現(xiàn)三種主流發(fā)電方法極有可能從替代能源隊列中脫穎而出，在未來三十年成為更主流的發(fā)電資源。這三種發(fā)電方法包括：

?水力波浪發(fā)電

?核聚變發(fā)電

?太陽能光伏發(fā)電

煤炭、天然氣和其他以石化燃料為基礎的發(fā)電方式在短期內仍將存在。不過，目前各方都在努力轉移這些資源對環(huán)境的影響，燃燒化石燃料從根本上來說是不可持續(xù)的，在未來30年這種發(fā)電方式也將大幅減少。

對能源相關的發(fā)明進行分析，同時厘清這些發(fā)明在哪些地域受到專利保護將為我們提供一個獨特的視角，通過綜合分析可以推理出哪種技術在未來最有商業(yè)化潛力。圖11顯示了過去六年來電力相關行業(yè)的創(chuàng)新動態(tài)，數(shù)據(jù)顯示，發(fā)明專利從2010年的約29,500件發(fā)明增長到2015年底的57,229件，增幅高達94%。

?潔凈煤

?煤炭

?水力波浪發(fā)電

?天然氣

?核能

?石油

?太陽能光伏

?太陽熱能

?風能

太陽能光伏在六年期間增長了1.6倍，這個行業(yè)的創(chuàng)新活動最多，截止2015年年底總計創(chuàng)新發(fā)明件數(shù)達到17,569件。這個增長幅度是所研究發(fā)電類別中增長第二快的。如表2所示，潔凈煤在所有群組中所占的比重最小但其增速最快，達1.81倍。

在此期間，太陽能熱發(fā)電在所有行業(yè)中增幅最小，增速只有10%，截至去年底比高峰期2013年的數(shù)據(jù)有所回落。因此，我們在接下來的分析中剔除了太陽能熱發(fā)電這個類別，此報告將重點關注增長最快的領域和最有前景的行業(yè)。

從2010年到2015年年底，化石燃料相關的創(chuàng)新增長了1.22倍，2011年之后增速加快。主流創(chuàng)新發(fā)明投資主要與產(chǎn)生溫室氣體的燃燒方法有關。減少溫室氣體(GHG)的相關創(chuàng)新也會深入挖掘化石燃料的潛力，同期化石燃料領域的相關發(fā)明同期增長了97%，不過這個類別的基點較低。

有多種不同的方法可以降低化石燃料發(fā)電產(chǎn)生的溫室氣體。其中一些包括凈化一氧化碳、回收氣體、處理煙塵和廢氣，以及對其進行一次性移除。與發(fā)電相關的所有領域都出現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)明活動增加的情況，只有二氧化碳是個例外。如圖15所示，對產(chǎn)生的一氧化碳進行凈化及改性是最為活躍的領域。

減少或消除發(fā)電過程中產(chǎn)生的相關溫室氣體副產(chǎn)品是一個全球性的難題，不過三菱、日立、Xinli Energy、CAS、中國石化和新日鐵等亞洲公司走在該課題研究的最前列。歐洲和美國公司也對課題開展了研究，只是相對投入力度沒有那么大。

中國毫無疑問是降低溫室效應工作創(chuàng)新領域的全球領導者。在這個領域的世界20強創(chuàng)新公司中，45%（9家）來自中國，如表 3所示。再加上日本的4家公司，亞洲公司在提升化石燃料燃燒氣體排放領域的創(chuàng)新層面占據(jù)著絕對優(yōu)勢，高達65%的公司來自這個地區(qū)。歐洲是第二大高產(chǎn)地區(qū)，占頂級創(chuàng)新公司的25%（5家），而北美地區(qū)只有美國扛旗，20強公司占比10%，僅有2家公司入圍。

潔凈煤和天然氣如果要成為長期發(fā)電資源，勢在必行的是要找到大幅降低這些資源碳排放的有效方法。表3中的公司將會對這個事業(yè)做出部分貢獻；然而，可能性更大的是那些不存在有害氣體排放的可再生能源將逐漸替代那些燃燒化石燃料的資源。

然而，目前來看，美國總統(tǒng)奧巴馬制定的目標可能無法實現(xiàn)，他計劃截至2035年，可再生能源占所有發(fā)電量的比重達到80%。更確切地說，美國能源情報署預計，可再生能源占所有發(fā)電量的比重到2040年可能會達到65%（目標日期五年后），詳見能源情報署的《2015年年度能源展望》。而且前提是諸如加利福尼亞州的圣地亞哥等城市在20年內完全拋棄石化燃料，只使用可再生能源，同時也需要美國公司在可再生能源資源領域加大投入，簽訂更多可再生能源電力采購協(xié)議 (Practice Note, Types of Power Purchase Agreements: Commercial or Industrial PPAs)。