长期以来，核聚变一直被认为是一种几乎不可能的清洁能源解决方案。但是技术进步以及对灵活的零碳电网的需求，使这个选项进入了值得考虑的范畴。
发电目前约占全球 CO 2排放量的30% 。为了实现《巴黎协定》到 2050 年完全脱碳的目标，许多政府和公用事业公司正在从化石燃料作为主要能源转向可再生能源技术。许多电力行业参与者及其监管机构的目标是零碳能源网络。能源市场的波动和地缘政治挑战可能在短期内使向净零的过渡复杂化 ，但从长远来看，可再生能源的经济性将推动可能的投资。
此外，随着其他行业从化石燃料转型，对零碳或低碳电力的需求将会增加。例如，随着电动汽车取代内燃机汽车，将需要更多的发电量。麦肯锡的《2022 年全球能源展望》预计，到 2050 年，电力消耗可能会增加两倍。因此，各国要实现其脱碳目标，不仅现有的而且所有新增发电都必须实现零碳排放。
风能和太阳能的可再生能源是目前最具成本效益的新型零碳发电形式，预计到 2030 年，它将成为大多数市场中成本最低的发电方式。预计风能和太阳能技术和建筑技术的持续发展将继续，这意味着大部分新的近期清洁发电可能来自这两个来源。但是风能和太阳能也有其局限性：它们是不可调度的(they are nondispatchable)，也就是说，它们在风吹或阳光照射时发电，不一定在电网需要时发电。这种限制的一个例子：欧洲的能源短缺始于 2019 年，甚至在俄罗斯入侵乌克兰之前，部分是由于持续数月的历史低风速造成的(low wind speeds lasting for months.)。
近五年来，聚变能源的发展已经到了一个转折点。
其他形式的可调度零碳能源，如地热或潮汐能，令人鼓舞。但它们通常比风能和太阳能更昂贵，只能在有限数量的地点发挥作用，而且技术不够成熟。电网规模的电池和其他形式的储能 越来越有前途，但在所需的持续时间内它们的成本仍然令人望而却步，并且尚未达到大规模部署的技术准备水平。
核聚变能有助于为零碳电网提供灵活性。聚变与核裂变不同(Fusion—different from nuclear fission)，核裂变通过将一个原子一分为二来释放能量（releases energy by splitting an atom in two），通过结合两个原子（combining two atoms）来产生能量。聚变是可调度的（Fusion is dispatchable,），这意味着与风能和太阳能不同，它不依赖环境或其他外部变量来发电。生产聚变能的过程不会产生碳排放，也不会产生来自乏燃料的长寿命核废料。
从历史上看，聚变机器在技术上并不可行，因为为反应提供动力所需的能量输入大于机器产生的能量。但在过去的五年里，聚变能源的发展已经到了一个转折点。我们的分析表明，它可能在实现 2050 年脱碳目标方面发挥重要作用，并且可能值得在政策、计划和投资中考虑。
依赖于不可调度能源（如风能和太阳能）的电网通常需要替代发电来源。换句话说，风能和太阳能的供应与需求的每分钟匹配不可能像以煤炭或天然气为燃料的基本负荷发电厂的能源那样发生。因此，风能和太阳能有时被称为可变可再生能源 （Wind and solar are therefore sometimes referred to as variable renewable energy）(VRE)。零碳电网无法在 100% VRE 的情况下以稳定的方式运行，并且需要灵活的资源来支持或巩固 VRE 发电。此外，VRE 的土地使用和连接它所需的传输基础设施越来越受到关注。例如，在德国，过去四年风电项目的建设不仅放缓，而且未能实现部署目标。
灵活性——管理不可调度的风能和太阳能间歇性的能力——因此对于实现零碳能源网至关重要。可以通过多种方式确保供需的实时匹配。例如，天然气和燃煤电厂可以上下调整产量以消除风能和太阳能发电量的波动，但在零碳发电系统中不能接受依赖化石燃料，除非使用碳捕获（ carbon capture technology ）技术。输电线路可以平衡跨地域的生产。精心设计的激励措施可以鼓励用户通过需求侧管理程序来改变他们的消费。电池存储可以作为发电机：放电时（generator ：when discharging) 和消耗点或负载（a consumption point, or load ：when charging）为电力系统服务。这种对灵活性的需求正在掀起跨不同技术的创新浪潮，
脱碳电网中最有价值的资源是可调度的零碳发电资源——可在风能和太阳能发电量低的时期启用的技术。
为了确定给定地区零碳技术的最佳组合，同时保持系统的可靠性，研究人员和能源规划者可以使用技术经济网格模型。我们使用这种技术的研究表明，脱碳电网中最有价值的资源是可调度的零碳发电资源。与必须从电网充电的电池或其他电力存储设备不同，这些技术产生净电能，因此在脱碳电网中发挥着独特的作用：它们可以在风能和太阳能发电量低的时期打开，而无需持续时间电池的限制和可用性的高保证。如果这种可调度的零碳发电能够以足够低的成本获得，寻找一种负担得起、可扩展且安全可调度的零碳发电技术将是人类迈向可持续能源未来的巨大一步。
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参考来源：McKinsey