嚴峻的新冠疫情發展，沖淡了吾人曾經遭遇的2021年5月13日和17日輪流限電的印象。18日一場及時雨，緩解了已經安排好的新一輪限電。靠天吃飯不再只是老農民的專利！酷暑季節天天盼望著下雨降氣溫，疏解用電需求，居然是電力從業人員敢想不敢說的心願。遠見雜誌2021年5月29日的文章〈2025年，台灣進入限電 「黑燈」時代？513與517停電驚魂，不是偶發事件〉說的明白。
當然，電力供給與需求是經濟民生的根本問題，要說電力安全就是國家安全也不為過。筆者時常自問：今天如果沒有電力供應，會如何？連續幾天沒有電力供應呢？請想一想，在這種情境下，你我能做什麼？怎麼辦？
用愛發電！那是笑話。
我們不只有缺電的問題，還有缺綠電，即用潔淨能源產生電力的大問題。
潔淨能源需求大
蘋果公司（Apple）2020年宣布將於2030年對整體公司營運，包括供應鏈和產品生命週期實現碳中和。蘋果供應鏈大咖，台積電立即提出再生能源策略規劃，並宣布中期計畫目標2030年全公司的廠房25%使用再生能源；長程目標2050年底全球營運據點100%使用再生能源，以為因應。切記，在競爭市場中，你不超前部署，萬一被超車，蘋果訂單就不是你的。
綠電的供應能力，當碳關稅成為各國進口產品的課徵項目時，將成為我國產品在全球市場競爭力的關鍵因素。然而，面對氣候變遷日益嚴峻的挑戰，我國的能源政策，到2025年有80%電力來源使用天然氣及燃煤的火力發電，如何能滿足企業的綠電需求？我們的競爭力如何維持？
我們需要突破！急需穩定有效率且付得起的綠電來源，我們的經濟才能永續蓬勃發展下去。綠電的供應不能斷鏈！這是巨大的挑戰。
「我們不把挑戰視為障礙，我們認為它是創新機會。」中經合集團劉宇環董事長在2021年9月28日線上集團股東論壇致詞時如是說。科技界都清楚明白能源的聖杯是什麼？時代雜誌2015年11月2日出版的封面標題：《給每個人的無限能源，核融合，這次也許真的會成功》。
開發既安全又有效率的核融合技術是艱難的挑戰。那一期時代雜誌的封面故事題目點出挑戰的規格：一顆恆星誕生。
核融合產生能量的原理，就是大家熟悉的愛因斯坦質能轉換公式，
E = mC2
其中E表能量，m是質量，C是光速。這裡的質量來自於兩個較輕的原子核融合為一個較重的原子，所產生的質量差。太陽能量生成就是核融合的實踐。這是大自然無上智慧能力的具體呈現。人類科技的挑戰在於創造可控制的核融合環境與過程，並產出有經濟效益的可用能源，用來發電。
核融合的發展
核融合的發展已經超過一甲子，全球各國已投入大量資金研發，但是截至目前為止尚未能達到輸出能量大於輸入能量的能源效率比（通常稱為增益比，以Q值表示，Q>1是突破點），以及長時間運轉之要求。涉及的物理就是如何克服兩個都帶正電原子核間的庫倫阻力（Coulomb Barrier），創造成功送做堆，即融合現象發生的形勢。為此需要類似太陽核心超過攝氏1億度的反應爐（著名的Tokamak是代表），或其他能夠激發核融合的原理與裝置。
目前使用中的核能發電也是遵照愛因斯坦這個質能轉換公司，不同的是質量來自核分裂，即較重的原子核裂變為較輕的原子，所產生的質量差，轉換為能量。核子分裂過程中同時產出具有放射性的輻射，和半衰期很長以致於很難處理的核廢料。這種核電廠萬一出事會造成嚴重的災害，不好收拾！
聚界潔能公司技術突破
中經合創投集團從2017年即開始投資將美國加州核融合新創聚界公司，並將其專利技術引入台灣與台灣團隊合作，共同研究發展這項能改變歷史的清潔能源解決方案。
希望有一天把一顆顆小小的恆星（筆者稱之為微太陽），輸出電力1KW-10KW，設置在你我的家裡或社區。若輸出電力達10KW-50MW，稱為中型產品（小太陽），可裝置在各種電動車、船隻、工廠、辦公大樓和資料中心使用，就能提供安全又有效率的分散式電力供應。至於大型機種輸出電力達50MW-10GW，可能成為電力公司的發電主機，就看未來核融合能量擴充（scale up）的技術發展。
聚界團隊已經成功研發新一代核融合技術，其專利全球布局，目前已有約70項核准或審核中。技術的概念是在特殊設計的反應器通電後，正極與負極之間生成導電通道而產生電子位能差，這時候會形成雙流非穩定現象，形成多個電子位能高峰與低谷，此位能差將質子加速，克服原子核的庫倫排斥力，而產生核融合。選用的原料是氫及硼，核融合反應式為
1P + 11B → 3 4He + 8.7MeV
因此，測量反應器內的氦(4He)生成量是驗證核融合的確發生的證據之一。
大家最關注的應該是增益比，Q值為多少？聚界桌上型核融合反應器是，世界第一個能達成增益比大於1的核融合反應器。它能重複且長時間達成接近三的增益比。已有的實驗記錄顯示長達八小時。這個反應器雛型大小約20公分立方，就像電子鍋的桌上型反應爐，造價便宜。令人振奮的偉大突破！
對比的是，例如，造價約百億美元九層樓高，面積如美式足球場位於法國的國際熱核融合實驗反應爐（ITER）。當然，必須註記ITER是Tokamak超大型反應爐，主要目標：Q>10，產出500MW核融合能量。惟ITER目前仍在建造中，預計2025年成就第一個電漿，2035年啟動氘-氚核融合運轉。
聚界的這項突破，如果經過嚴謹的同儕審查（peer review），以及可能的話，得到第三方驗證成功，其貢獻就像1903年12月17日萊特兄弟駕駛自行研製的飛行者一號，首次成功地完成持續且可控的動力飛行；也像1947年12月23日貝爾實驗室三位科學家蕭克利、巴登、和布雷登發明了電晶體。
劉宇環董事長對於聚界研究團隊的表現十分滿意，希望2022年進一步優化反應器的表現，達到Q>3且24小時連續輸出KW電力，甚至MW電力。透過合作夥伴共同努力，或許三至五年內就有商用產品問市。
核融合能源科學園區
大量產製桌上型或小型核融合發電系統需要健全的生態系統。劉董事長和聚界潔能團隊建議政府籌設「核融合能源科學園區」。目的為發展台灣成為全球新一代潔淨核融合能源技術產業基地。任務是建置基礎設施以利台灣核融合能源技術及產業發展。
聚界公司就所建立的具有商業價值的技術全球商業授權，在台灣提供技術平台，協助取得專利授權者入駐園區，發展其特製的核融合反應器。
國內合作以產學為主，形成上中下游供應鏈體系，產業方面包括精密機械製造加工、原料供應、材料研發、高溫材料工程、熱傳工程設計、能源轉換及電力系統、自動控制軟體發展及監控系統；學術方面如電漿科學研究、核融合研究、前端反應器研發等事項。
落實2050淨零排放目標的利器
暫且不論背景如何以及產業界的反應，蔡英文總統今年在出席世界地球日公開活動和國慶談話中都表示，「我們已經和國際主流同步，宣示2050淨零排放目標，必須和各界一起規劃路徑圖，把握相應趨勢、及早評估風險，建構更具彈性、更有應變能力的供電體系。這不僅攸關競爭力，也關係環境永續。」
這個政策目標的落實，的確需要運用聚界團隊研發成功的新一代核融合技術，建構潔淨能源的供電體系。相信聚界團隊願意全力配合政府的政策目標，和各界一起規劃路徑圖，達成幾乎不可能的任務。
最後感謝中經合以及聚界潔能團隊提供資料與協助。期盼他們的努力能夠迅速達成聚集能源造福世界的目標。
本文章反映作者意見，不代表《遠見》立場
（作者為陽明交通大學榮譽教授）
