模块化太阳能发电机可能是在重大冲突期间帮助偏远基地供电的关键

太阳能发电机可以安装在标准的集装箱内,可以为关键的远征行动带来革命性的能源物流。

通过 布雷特Tingley | 发表 2021年3月12日下午12:03
模块化太阳能发电机可能是在重大冲突期间帮助偏远基地供电的关键
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虽然大多数关于国防技术的讨论往往集中在武器和运输上,但对任何军事行动来说,最紧迫的技术问题之一是能源。为任何规模的作战基地提供动力都需要相当多的能量,特别是那些可能位于偏远地区或没有足够现有能源基础设施的远征基地。美国国防部是世界上最大的燃料用户占76%美国联邦政府的总能源使用量。能源成本每年占国防部预算的数十亿美元,降低能源成本、提高效率和可持续性是其关键组成部分当前能源战略但它也可能对其未来业务的成功至关重要。

美国国防部(DOD)最近推出了许多新的势能解决方案,包括向地球发射能量从太空和发展新的形式移动核反应堆在美国,移动能源生产和存储领域的下一个重大革命很可能是太阳能。考虑到这一点,许多私人公司和国防部资助的组织正在研究和开发方法,利用太阳系最大的聚变反应堆——太阳——为前进作战基地和其他远征行动提供能源。

在东非吉布提的Lemonnier营地,太阳能电池板被安装在集装箱生活单元的顶部。美国海军

就目前而言,燃料需求是持续军事行动最重大的后勤挑战之一。一个典型的美国陆军战斗旅有3000到5000人,数百辆车,以及支持这些资产的设备和基础设施。近年来,许多高级军事领导人都对美军的这种做法感到遗憾过于依赖在现有的后勤网络和固定的作战基地,其中会脆弱得令人担忧吗在重大冲突中。考虑到这一点,2018年,陆军宣布希望其旅能够作战长达一周没有补给。目前,三天仍然是预期。因此,很明显,有很多工作要做,而且需要根据迫在眉睫的战略现实迅速完成。

将燃料运送到终点的成本也大大增加了国防部支付的每加仑燃料成本。2015年,由国防部支付每加仑25到35美元之间卡塔尔乌代德空军基地为伊拉克和叙利亚的作战基地提供燃料。

为了帮助减轻或减少这些成本,国防部2021财年作战能源预算认证报告指出,美国武装部队的每个分支都是如此研究新方法利用太阳能来“提高作战人员的能力”。不过,有时情况确实如此政府最高层的冲突国防部应该在可再生能源上投入多少资金。根据太阳能工业协会的数据,太阳能目前占了接近60%目前国防部计划增加的可再生能源。由于目前能源生产的大多数创新都发生在私营部门,就像许多新兴技术一样,其中一些商业技术可能很快就会出现在战场上。

作为一个可能很快部署的例子,一家总部位于波兰的公司,MOVEit.tech该公司开发了专门为武装部队应用设计的高度模块化移动单元。他们的自动卸载太阳能系统可以装在一个标准的20英尺和40英尺的ISO集装箱内,被描述为“为各种军事基地和冲突地区提供能源的完美解决方案”。除了用于远征军事用途外,该公司还打算将其模块化太阳能单元用于灌溉、人道主义援助、建筑工地和远程石油和天然气勘探等应用。

根据他们的博客, MOVEit。该公司提供了几种太阳能系统的配置,这些系统的设计可以无限期地运行,不需要任何补充。再加上大容量电池系统,所有这些都装在同一个容器里,这样一个移动太阳能发电厂可以为一个在阳光充足的地区(如中东的甜点或太平洋上的岛屿)的前方作战基地提供几乎恒定的可再生能源。该装置可以自动打开,也可以使用液压执行器手动打开,可在几分钟内展开阵列。几个MOVEit。科技系统拥有可以自动跟踪太阳运动的传感器,以确保峰值功率输出。从字面上看,这是一个“导入并部署”的解决方案。

MOVEit.tech’s smallest unit, the SunBOX 35a, can produce up to 13.5kW at peak output. One of the most common diesel generators used by the DOD, the MEP-12A, by contrast, can produce output upwards of 700kW, but consumes around55加仑的燃料每小时.显然,任何依赖于这些移动太阳能发电厂的大型安装都需要多个单元。尽管如此,消除一些运输和不断补充大量燃料的需要,可以使这种移动太阳能单元成为可行的,如果不是远征能源需求的关键选择的话。

MOVEit.techis far from the only group that is developing solar energy harvesting technologies aimed at armed forces use cases. Companies such asSimpliphi权力好的太阳能,SunWize都是专门为远征军开发的系统。

SimpliPhi Power为海军陆战队和美国陆军开发移动和模块化系统。SimpliphiPower.com

国防部也有很多太阳能研究和开发项目。美空军研究实验室一直在开发一种被称为“完整远征微电网系统”的概念,该系统由放置在帐篷顶部的硅太阳能电池板、电池和一个指挥、控制和通信软件包组成,可以为远征部队提供现场移动能源。

在德克萨斯州拉克兰空军基地对完整的远征微电网系统进行测试。美国空军/杰森·戈因

在2017年的国防部新闻稿美国空军中尉、远征微电网系统项目工程师杰森·戈恩斯(Jason Goins)表示,该概念旨在实现自给自足,易于快速安装。“在制造完整的微电网系统方面,我们展示了可行性和下一步的方向。单独的设备已经被单独演示,通过将它们组合成一个微电网,我们了解了它们协同工作的效果。我们正在将所学到的知识应用到一个快速部署的系统中。”“我们正在考虑在一个小时内建立和部署一些东西。如果你能用廉价的太阳能和风能在30分钟内为一个庇护所供电,那就太壮观了。”

类似的系统在远征基地测试过2012年海军陆战队在阿富汗进行的一项案例研究发现,太阳能电池板减少50%的柴油需求在前线作战基地。当你考虑到把这么多燃料运送到这些前沿阵地的后勤足迹时,这绝对是一个显著的减少。

它甚至也不是关于能够为所有东西提供动力。即使不能挽救生命,在物流中断的情况下,能够保持指挥和控制、通信、防御系统和医疗设施等关键系统在线一段时间也是绝对必要的。尤其是在太平洋等战场上与一个近乎对等的国家作战时,这一点尤为明显。在太平洋战场上,获得大量柴油的可能性比全球反恐战争期间的任何时候都要低。

考虑到服务的新兴市场计划快速在简陋的地方建立基地如果能够将整个太阳能发电场部署在一个集装箱中,仅需极少的人力就可以建立和运行,这将是非常有利的。事实上,这可能是绝对必要的。此外,随着贫困地区电力需求的增长,随着新型定向能武器,新一代传感器和先进的通信系统在前线,将需要额外和冗余的发电能力。

考虑到这一切,美国军方似乎有机会更深入地接受太阳能作为鸡尾酒或替代能源解决方案的一部分,以使其远征行动的梦想成为现实,并减少对补给线的依赖,因为在对等国家冲突中,补给线很可能会严重中断。

联系作者:Brett@TheDrive.com

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