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地球上最大的战争机器也钟情于可再生能源

  2019-07-10 20:09:34
地球上最大的战争机器也钟情于可再生能源 美国陆军技术网站发表格兰特?图恩布尔的文章,简要介绍了美军为了减少对外国石油的需求,正在大力实施可再生能源计划以及美军三大军种所采取的节能措施。 从给护卫舰添加生物燃料,到大型太阳能农场为军事基地提供能源,美国军方正在投资数十亿美元来实施可再生能源计划。目前,数以百计的项目正在国内外进行之中,这将大大减少美国军队对传统石油燃料的依赖。这个军事创新最终能够推广到商业部门,并有助于建设一个更加绿色的地球吗? 可能会令人感到惊讶,这个地球上最大的战争机器——美国军队——也是世界领先的可再生能源的支持者之一。不过美军支持绿色能源主要不是为了拯救地球,更多的是为了应对与石油依赖有关的财政、作战和战略风险。过去的十年里,在伊拉克和阿富汗发生的血腥冲突一直强化着这些风险,美军不仅为此花费了大量的金钱,而且还失去了许多宝贵的生命。 2009年,美国陆军环境政策研究所在一份报告中指出,2003年至2007年,燃料供应车队中有超过3000名美军士兵和承包商在伊拉克与阿富汗丧生或受伤。而且,燃料供应遇到的挑战并不仅仅在作战地域。跨越国界交付燃料以支持海外任务,经常需要横穿国内及周边国家的领土和领空,也是困难重重。 关键的问题是美国国防部对于石油难以满足的需求。美国国防部每年要消耗数百万桶石油。2011年,美国国防部后勤局(简称DLA))提供的数据显示,仅燃料一项,美国军方每年需要就花费纳税人173亿美元。这是一个惊人的数目,它相当于一个中等规模的欧洲国家的国防预算。燃料成本上涨意味着这个数字在未来几年中不可能显著减少,这可能会影响美国国防开支的其它方面,例如工资、福利和设备采购等。 美国国防部尤其容易受到燃料成本短期波动的影响,如果石油价格开始上涨,就有可能会导致资金短缺。在美国海军的燃料预算中可以说明这一点,据说,如果每桶石油价格上涨1美元,美国海军在燃料方面的支出就要增加3000万美元。由于预算削减,美国各军种一直在努力应对燃料价格上升所面临的成本增加问题,因为这可能导致数十亿美元的燃料成本资金没有着落。 美国海军 美国海军特别希望通过投资于先进的技术,例如生物燃料和混合动力推进系统,类似于汽车行业一样,减少对于外国石油的依赖。在美国的各军种中,美国海军历来位于能源创新的最前沿,这可以追溯到潜艇和航空母舰对于核能的早期应用。 美国海军已经制定了雄心勃勃的目标,在2020年之前减少对于化石燃料的使用,并宣布了诸如“大绿舰队”(GreatGreenFleet)之类的计划。所谓“大绿舰队”是指组成这一舰队的舰艇和飞机将全部使用生物燃料。该舰队将于2016年正式部署,以验证替代能源的可行性。 2014年7月,美国海军首次将生物燃料作为其年度采购大宗燃料的一部分。以藻类为基础的生物燃料被称为“完全替代型生物燃料”,可以与普通的石油混合用于现有设备,不需要任何改装。目前生物燃料的主要问题是成本比较高。通过与能源和农业部门的联合投资,希望海军对生物燃料的采购将在国内生物燃料行业界形成生产规模经济,最终降低现有成本。 如果得到政府部门的资助,生物燃料的价格最终下降到与石油燃料相同的水平,那么生物燃料还可以被其它行业所使用,例如商业航运业和航空业等,因为这些行业也遭受到能源市场不稳定的影响。 “国防部的投资非常重要,这不仅因为它们加速了创新,而且还因为这些投资提供了商业市场进口以外的一条成本快速下降的途径。”位于华盛顿一个的非营利性机构——美国信息技术与创新基金会(简称ITIF)在2012年的一份报告中指出。 由于美国海军自2009年以来的投资,下一代生物燃料的成本迅速下降完全有可能,信息技术与创新基金会在报告中说。 美国空军 美国空军是整个美国军方中最大的燃料用户——其消耗的燃料数量占了美国国防部燃料消耗总量的53%,因此对于空军来说,减少对化石燃料的依赖和提高设备的效率特别重要。 美国空军希望将航空燃料的消耗量减少10%,在2016年所采购的“替代燃料混合物”能够占到国内航空燃料需求的50%。这需要采取一些措施以及先进的技术,使飞机在未来更加省油,包括其最大的燃料用户——KC-135型和KC-10型这两种大型加油机。 美国空军还通过其“自适应发动机技术研发”(简称AETD)计划项目投资于下一代涡轮发动机技术,其目标是使当前航空发动机的效率提高25%以上,并减少加油机所需要的燃料消耗。美国国防部已经在2015年为该项目拨款10亿美元,在这个预算被削减的年代,这是一项非常重大的投资。 总部位于美国康涅狄格州哈特福德的美国最大的航空发动机制造公司之一——普拉特?惠特尼集团公司(简称普?惠公司,P W)是唯一参与“自适应发动机技术研发”项目并从投资中获益的公司。普?惠公司已经在2015年年初完成自适应航空发动机的初步设计,预计在2016年上半年进行先进高压核心机的演示试验,随后在年内完成带有三涵道自适应风扇及相匹配的加力和排气系统的整机试验。美国军方的“自适应发动机技术研发”项目开发的技术很可能最终应用到普?惠公司的商业产品。 美国陆军 虽然美国陆军在人力方面是最大的军种,但是它在美军三个主要军种中消耗的燃料最少,这主要是因为美国陆军不大量使用例如飞机或者舰艇之类的燃料密集型平台。尽管这样,美国陆军的士兵们还是经常遇到燃料供应问题甚至因此遭受伤亡。 美国陆军的许多节能计划包括减少偏远地区,例如前进行动基地部署部队的燃料需求以及开发节能技术。美国陆军已经花费了数百万美元来研制下一代战场发电机,这种发电机比原来的型号可以节省燃油21%,而且需要更少的维护。通过像美国陆军研究、开发及工程指挥部等组织,军方正在研究多种节能技术,例如集成可再生能源和能源储存系统的战术智能电网,以降低能源消耗。 在阿富汗的美军士兵们已经开始应用太阳能技术作为电池充电的一种方式,而基地使用太阳能面板为电灯和其它设备提供电源,所有这些都可以减少发电机的使用。美国军方开发的一些新的技术和产品,例如坚固的“太阳能毯子”可以为士兵提供30%的能源,在像阿富汗这样的恶劣气候中长期执行任务时也可以使用。

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