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美軍能源體系改革前景難測

來源:新能源網
時間:2017-11-08 14:42:52
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美軍能源體系改革前景難測部署在美軍海外基地的太陽能發(fā)電設施美海軍陸戰(zhàn)隊士兵使用便攜式太陽能通信能源系統(tǒng)美軍充分意識到可再生能源對未來軍事行動的重要意義,在其持續(xù)十余年的能源體系改革


部署在美軍海外基地的太陽能發(fā)電設施


美海軍陸戰(zhàn)隊士兵使用便攜式太陽能通信能源系統(tǒng)

  美軍充分意識到可再生能源對未來軍事行動的重要意義,在其持續(xù)十余年的能源體系改革中,野戰(zhàn)部隊受益較大,但更易遭受打擊的軍事基地反應遲緩。

  現(xiàn)代軍隊的戰(zhàn)斗力依賴電力維系,多數(shù)軍事設施在和平時期仍需民用電網支持。這就意味著,一旦有突發(fā)事態(tài)導致電網癱瘓,軍隊也會陷入窘境。

  美軍是最先意識到電力安全問題的軍隊之一。據美國《軍事時報》消息,2017年年初,美國能源部在一份500頁的報告中闡述了民用電網的脆弱性,希望政府和軍方重視。報告提到,使用太陽能等可再生能源不但能降低成本,還能為國家安全提供更好的保證。

  21世紀以來,美軍相繼出臺《作戰(zhàn)能源戰(zhàn)略》《作戰(zhàn)能源戰(zhàn)略實施計劃》《陸軍能源安全實施戰(zhàn)略》等制度和機制,試圖引領軍用能源革命。然而,由于預算限制等多重因素,從小布什、奧巴馬到特朗普三任政府,美軍能源體系轉型“道阻且長”。

  三重威脅倒逼能源轉型

  歷數(shù)美軍近年來遭遇的“電力危機”,不難看出,其電力供應體系面臨全方位威脅。

  首先是惡劣的氣候。每年,天氣因素造成的電力中斷給美國帶來250億~700億美元的損失,這一數(shù)字還沒有考慮颶風導致的災難。今年9月,颶風“艾爾瑪”在美國佛羅里達州過境,給當?shù)孛儡娀氐碾娏υO施造成極大破壞。為減少損失,趕在颶風來襲前,美軍就將艦艇、飛機等裝備轉移至內陸,官兵及家屬也撤離到安全區(qū)域。

  傳統(tǒng)犯罪和恐怖襲擊也不容低估。2013年,美國硅谷17個變電站一夜間接連遭狙擊手槍擊,幾乎導致整個硅谷大停電。時任聯(lián)邦能源管理委員會主席韋林霍夫指出,這是對美國電網的最大規(guī)模襲擊,當局應盡可能加強變電設施的安保。

  再就是來自網絡空間的挑戰(zhàn)。包括賽門鐵克在內的網絡安全公司接連警告說,黑客已掌握入侵電網的技術,烏克蘭變電站遭網絡入侵引發(fā)的大規(guī)模停電事件,有可能在美國重演。美國前任防長帕內塔曾指出,美國遭遇的下一次“珍珠港事件”很有可能是一次網絡攻擊,電網、安全系統(tǒng)、金融體系和政府機構都已成為黑客的目標。

  面對三重威脅,傳統(tǒng)的對策是在軍事基地內設置柴油發(fā)電機等應急供電設備。鑒于燃料補給線也可能受到攻擊,發(fā)展可再生能源才是長久之計。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可通過陽光產生電能,易于維護、便于安放,無需重新加注燃料,由此成為美軍能源革命的核心。

  大批新發(fā)明進入野戰(zhàn)部隊

  美國《大西洋月刊》雜志網站稱,早在2009年,美國海軍陸戰(zhàn)隊就成立了“遠征能源辦公室”,研究如何降低對化石燃料的依賴。次年,五角大樓給駐阿富汗部隊配備了太陽能供電設備,并宣布,使用太陽能電池板后,海軍陸戰(zhàn)隊一個營的日常柴油消耗降低了近90%。

  從此,在美軍野戰(zhàn)部隊,地面可再生能源網絡系統(tǒng)、便攜式太陽能替代型通信能源系統(tǒng)、LED照明系統(tǒng)、軍用帳篷太陽能收集裝置及太陽能照明拖車逐步成為標配。

  其中,地面可再生能源網絡系統(tǒng)是一種便攜式混合光電/電池組能源系統(tǒng),配有多個太陽能陣列和一個大型可充電電池組,輸出功率達300~3000瓦。全套系統(tǒng)可以由一輛“悍馬”車攜載,進行快速部署,隨時為一個連級作戰(zhàn)指揮中心提供電力。美軍陸戰(zhàn)隊還用它為“海馬斯”高機動火箭炮系統(tǒng)和M777超輕型155毫米榴彈炮供電。

  便攜式太陽能替代型通信能源系統(tǒng)主要供遠離美軍基地的班排級部隊使用,能為AN/PRC-119F無線電臺、衛(wèi)星通訊設備充電。該系統(tǒng)由一組柔性太陽能面板陣列組成,可以折疊放到背包里,顯著減輕了士兵行軍時的負擔。

  單兵可穿戴太陽能設備的前景也被看好。比較典型的是海軍陸戰(zhàn)隊的簡易巡邏太陽能系統(tǒng),它可以安裝在單兵作戰(zhàn)背心上,其電能收集模塊由30個太陽能電池片組成,大小相當于一張A4紙,能產生17.5瓦的電能,加上電池總重量不到1.4公斤。通過太陽能板收集到的電能存儲在電池中,可隨時為夜視儀、便攜式電腦等設備充電。

  軍事基地仍缺乏危機意識

  根據小布什時期的設想,到2025年,美軍設施使用可再生能源的比例應達到25%,每年生產3000兆瓦的可再生能源。英國路透社在相關報道中提到,防務巨頭積極參與太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設,如洛克希德·馬丁公司為得克薩斯州布利斯堡基地建設了太陽能光伏發(fā)電陣列和存儲系統(tǒng),平日可連接普通的商業(yè)電網,發(fā)生意外時能獨立運行。

  不過,就總體來說,安裝了太陽能發(fā)電設備的美國軍事基地不多,發(fā)電量很小,大部分基地無力應對電網損壞帶來的能源危機。

  美國審計總署2016年發(fā)現(xiàn),在17個較大規(guī)模的再生能源項目中,只有兩個可以在斷電時穩(wěn)定運行,其他項目都需要額外的投資來安裝太陽能板和儲能設備,才能在緊急情況下派上用場。美國政府希望通過減稅鼓勵私營企業(yè)投資軍用太陽能設施,并承諾提供土地用來布置太陽能發(fā)電設備,以降低工程成本。結果還是收效甚微:8個項目沒有給國防部帶來盈利或能源成本的節(jié)約,內利斯空軍基地等需要自掏腰包向運營商買電。

  此外,并非所有基地都坐擁大片土地可供鋪設太陽能電池板。在諾??撕\娀兀姺皆鴩L試購買道明尼能源公司的太陽能電力,但后者的發(fā)電站距基地有30~40公里,民用電網容易在颶風中毀壞,安全性難以保證,且只能滿足基地用電量的6%。

  相比之下,屋頂太陽能設備單體容量小、建設容易,但普及同樣有難度。據美國《福布斯》雜志網站報道,2011年,美軍與太陽能服務商SolarCity啟動了持續(xù)5年的太陽能光伏項目SolarStrong,主要內容是在屋頂部署太陽能電池板,滿足軍人住宅、倉庫和辦公室的供電需求,原計劃在33個州124個基地實施,最終縮減至12個州37個軍事基地的住宅區(qū)。2016年年底,SolarCity公司被特斯拉收購,此后,4個基地總計7兆瓦裝機容量的太陽能項目被曝只是“接近完工”。

  軍事基地用電規(guī)模大、太陽能設施投資回收期長、建設成本高等問題,或許將長期困擾美軍能源改革。美軍能否成為推進可再生能源的表率?目前看來,情況難言樂觀。