美軍的新能源計劃以及節能措施

美國陸軍技術網站發表格蘭特·圖恩布爾的文章，簡要介紹了美軍為了減少對外國石油的需求，正在大力實施可再生能源計劃以及美軍三大軍種所採取的節能措施。

從給護衛艦添加生物燃料，到大型太陽能農場為軍事基地提供能源，美國軍方正在投資數十億美元來實施可再生能源計劃。目前，數以百計的項目正在國內外進行之中，這將大大減少美國軍隊對傳統石油燃料的依賴。這個軍事創新最終能夠推廣到商業部門，並有助於建設一個更加綠色的地球嗎？

可能會令人感到驚訝，這個地球上最大的戰爭機器——美國軍隊——也是世界領先的可再生能源的支持者之一。不過美軍支持綠色能源主要不是為了拯救地球，更多的是為了應對與石油依賴有關的財政、作戰和戰略風險。過去的十年里，在伊拉克和阿富汗發生的血腥衝突一直強化著這些風險，美軍不僅為此花費了大量的金錢，而且還失去了許多寶貴的生命。

2009年，美國陸軍環境政策研究所在一份報告中指出， 2003年至2007年，燃料供應車隊中有超過3000名美軍士兵和承包商在伊拉克與阿富汗喪生或受傷。而且，燃料供應遇到的挑戰並不僅僅在作戰地域。跨越國界交付燃料以支持海外任務，經常需要橫穿國內及周邊國家的領土和領空，也是困難重重。

關鍵的問題是美國國防部對於石油難以滿足的需求。美國國防部每年要消耗數百萬桶石油。2011年，美國國防部後勤局（簡稱DLA)）提供的數據顯示，僅燃料一項，美國軍方每年需要就花費納稅人173億美元。這是一個驚人的數目，它相當於一個中等規模的歐洲國家的國防預算。燃料成本上漲意味著這個數字在未來幾年中不可能顯著減少，這可能會影響美國國防開支的其它方面，例如工資、福利和設備採購等。

美國國防部尤其容易受到燃料成本短期波動的影響，如果石油價格開始上漲，就有可能會導致資金短缺。在美國海軍的燃料預算中可以說明這一點，據說，如果每桶石油價格上漲1美元，美國海軍在燃料方面的支出就要增加3000萬美元。由於預算削減，美國各軍種一直在努力應對燃料價格上升所面臨的成本增加問題，因為這可能導致數十億美元的燃料成本資金沒有著落。

美國海軍

美國海軍特別希望通過投資於先進的技術，例如生物燃料和混合動力推進系統，類似於汽車行業一樣，減少對於外國石油的依賴。在美國的各軍種中，美國海軍歷來位於能源創新的最前沿，這可以追溯到潛艇和航空母艦對於核能的早期應用。

美國海軍已經制定了雄心勃勃的目標，在2020年之前減少對於化石燃料的使用，並宣布了諸如「大綠艦隊」（Great Green Fleet）之類的計劃。所謂「大綠艦隊」是指組成這一艦隊的艦艇和飛機將全部使用生物燃料。該艦隊將於2016年正式部署，以驗證替代能源的可行性。

2014年7月，美國海軍首次將生物燃料作為其年度採購大宗燃料的一部分。以藻類為基礎的生物燃料被稱為「完全替代型生物燃料」，可以與普通的石油混合用於現有設備，不需要任何改裝。目前生物燃料的主要問題是成本比較高。通過與能源和農業部門的聯合投資，希望海軍對生物燃料的採購將在國內生物燃料行業界形成生產規模經濟，最終降低現有成本。

如果得到政府部門的資助，生物燃料的價格最終下降到與石油燃料相同的水平，那麼生物燃料還可以被其它行業所使用，例如商業航運業和航空業等，因為這些行業也遭受到能源市場不穩定的影響。

「國防部的投資非常重要，這不僅因為它們加速了創新，而且還因為這些投資提供了商業市場進口以外的一條成本快速下降的途徑。」位於華盛頓一個的非營利性機構——美國信息技術與創新基金會（簡稱ITIF）在2012年的一份報告中指出。

由於美國海軍自2009年以來的投資，下一代生物燃料的成本迅速下降完全有可能，信息技術與創新基金會在報告中說。

美國空軍

美國空軍是整個美國軍方中最大的燃料用戶——其消耗的燃料數量佔了美國國防部燃料消耗總量的53％，因此對於空軍來說，減少對化石燃料的依賴和提高設備的效率特別重要。

美國空軍希望將航空燃料的消耗量減少10％，在2016年所採購的「替代燃料混合物」能夠佔到國內航空燃料需求的50％。這需要採取一些措施以及先進的技術，使飛機在未來更加省油，包括其最大的燃料用戶——KC-135型和KC-10型這兩種大型加油機。

美國空軍還通過其「自適應發動機技術研發」（簡稱AETD）計劃項目投資於下一代渦輪發動機技術，其目標是使當前航空發動機的效率提高25％以上，並減少加油機所需要的燃料消耗。美國國防部已經在2015年為該項目撥款10億美元，在這個預算被削減的年代，這是一項非常重大的投資。

總部位於美國康涅狄格州哈特福德的美國最大的航空發動機製造公司之一 ——普拉特·惠特尼集團公司（簡稱普·惠公司，P&W）是唯一參與「自適應發動機技術研發」項目並從投資中獲益的公司。普·惠公司已經在2015年年初完成自適應航空發動機的初步設計，預計在2016年上半年進行先進高壓核心機的演示試驗，隨後在年內完成帶有三涵道自適應風扇及相匹配的加力和排氣系統的整機試驗。美國軍方的「自適應發動機技術研發」項目開發的技術很可能最終應用到普·惠公司的商業產品。

美國陸軍

雖然美國陸軍在人力方面是最大的軍種，但是它在美軍三個主要軍種中消耗的燃料最少，這主要是因為美國陸軍不大量使用例如飛機或者艦艇之類的燃料密集型平台。儘管這樣，美國陸軍的士兵們還是經常遇到燃料供應問題甚至因此遭受傷亡。

美國陸軍的許多節能計劃包括減少偏遠地區，例如前進行動基地部署部隊的燃料需求以及開發節能技術。美國陸軍已經花費了數百萬美元來研製下一代戰場發電機，這種發電機比原來的型號可以節省燃油21％，而且需要更少的維護。通過像美國陸軍研究、開發及工程指揮部等組織，軍方正在研究多種節能技術，例如集成可再生能源和能源儲存系統的戰術智能電網，以降低能源消耗。

在阿富汗的美軍士兵們已經開始應用太陽能技術作為電池充電的一種方式，而基地使用太陽能面板為電燈和其它設備提供電源，所有這些都可以減少發電機的使用。美國軍方開發的一些新的技術和產品，例如堅固的「太陽能毯子」可以為士兵提供30％的能源，在像阿富汗這樣的惡劣氣候中長期執行任務時也可以使用。

但是，就如生物燃料一樣，這些技術都處於初始階段，在未來幾年內不一定能夠更多地採用。美國陸軍感到遺憾的是，他們的許多清潔能源計劃都是專門針對戰場的，並沒有廣泛應用到商業用戶。這意味著，諸如可穿戴太陽能設備之類的項目，從有限的戰場試驗以及原型轉變成商業化生產將面臨許多的困難。

「在風能、太陽能和燃料電池方面直接取得革命性的突破不應該期望目前國防部在能源創新方面的投資。」美國信息技術與創新基金會在2012年的報告中指出。

零能耗——提高美軍基地的能源效率

美國軍方對於提高國內外軍事基地的能源效率也做出了巨大的努力。「零能耗」計劃是美國軍隊最大的項目之一。該計劃的目標是到2020年使幾個軍事基地在能源方面實現自給自足，利用可再生資源有效地產生儘可能多的能源提供給基地使用。駐紮在得克薩斯州布利斯堡的美國陸軍第一裝甲師正在建造陸軍最大的「太陽能農場」，它能夠為基地提供絕大部分能源。在這之前，美國陸軍已經與當地的公用事業公司合作完成了一個功率為20兆瓦的「太陽能農場」。

美國空軍也有類似的計劃，其中包括在位於亞利桑那州圖森市的戴維斯-蒙森空軍基地建造一座功率為16.4兆瓦的「太陽能農場」。

美軍的許多非作戰車隊也已經改用電動汽車，在聯邦政府中，美軍擁有一個最大的電動-混合動力車隊。所有這些都意味著增加在商業可再生能源行業的投資將為該行業的發展創造更多的機會。

有人對這種專註於高成本的石油替代燃料的行為提出質疑，尤其是一些預測顯示，美國有可能在2016年超過沙烏地阿拉伯成為世界上最大的石油生產國，並在2020年實現能源自給自足。沒有什麼事情是必然的，但是美軍努力減少對石油的需求可能會在未來幾年使商業行業受益卻是肯定的。（編譯：李有觀）（獨家供稿 轉載須經作者本人同意）