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國防部希望確保在災難發生時,可再生能源仍然可以幫助軍事基地保持電力供應。
五角大樓預計從今年秋季開始,將與其他機構和國家實驗室的聯盟合作,建立首個裝置級別的“微電網”技術。 它表示,最終結果將是網路安全的。
這項 4200 萬美元的專案(假設國會批准資金)將整合來自現有柴油發電機以及替代和可再生能源的能源。 當基地連線到商業電網時,它將幫助為裝置的日常運營供電,並且在需要時,它還可以獨立於該公用電網執行。
美國北方司令部的國家實驗室聯絡員和該專案的負責人之一比爾·沃加曼說:“你可以將此視為一個自助餐,所有選項都透過需求側網路安全系統進行同步。”
雖然最終的微電網計劃用於夏威夷的陸戰隊 H.M. 史密斯營,但國防部正在包括夏威夷的珍珠港-希卡姆聯合基地和科羅拉多州的卡森堡在內的基地完成不同階段的工作。
微電網的一個主要賣點是更好地保護基地電源免受網路攻擊,沃加曼說。 另一個是提高能源效率和儲能能力,這反過來又使該部門能夠更好地滿足政府減少能源使用的要求。
擁有另一種備用能源選項也無害。
沃加曼說,目前,當基地斷電時,一系列柴油動力備用發電機就會啟動。 它們像醫院的應急發電機一樣,保持軍事設施關鍵元件的電力供應。 但這不是最便宜的方式,可再生能源被排除在外。
這個專案——能源可靠性和安全性的智慧電力基礎設施示範,簡稱 SPIDERS——旨在改變這種狀況。
開創性的夥伴關係
根據 8 月份釋出的資訊請求,官方而言,國防部正在尋找有關最新技術的資訊,該技術可以利用替代、可再生和混合動力,並將其整合以“減少能源消耗,並能夠在緊急情況下在孤島模式下執行較長時間”。
從最廣泛的意義上講,微電網只是任何閉路電網——就像某人的家和發電機之間的電網,當雪壓斷電線時,發電機就會啟動。 然而,沃加曼說,智慧技術將允許像這樣的微電網整合不同的能源、先進的計量功能並實現儲能。
沃加曼說:“現在,問題是——沒有儲能,也沒有可再生能源發電。” 當自然災害或網路攻擊導致斷電時,所有替代能源都會離線。
他說,有了這個專案提供的工具,一個使用風力渦輪機和太陽能電池板的基地仍然可以儲存電力,以便在風停止吹拂和夜幕降臨時使用,如果它想保持低碳排放——即使在緊急情況下也是如此。 該專案還旨在幫助當地公用事業公司在高峰時段減輕負擔,允許基地在商業電網資源需求減少之前,在短時間內將自身與商業電網“隔離”。
沃加曼說,SPIDERS 更多的是為了造福整個國家,而不是為了完成國防部特定的任務。 簡而言之,從事此類技術“不是國防部的任務”,他說。
沃加曼說:“國防部正在與國土安全部 [國土安全部] 和能源部 [能源部] 合作,並利用國防部的基礎設施,這使我們基本上可以進行試驗床型別的工作。”
這種態度呼應了國防部官員去年強調的內容:在許多方面,基地就像迷你城市,是許多“綠色”能源技術的理想試驗場。 國防部和能源部在 7 月份建立了正式的合作伙伴關係,專門強調了這一作用。
根據這些機構的諒解備忘錄,該聯盟的目標是透過思想交流和微電網專案等方面的合作來促進清潔能源研究(ClimateWire,7 月 28 日)。
上週,國防部高層再次將五角大樓的能源考慮與國家安全聯絡起來。 海軍上將、參謀長聯席會議主席邁克·馬倫主持了五角大樓為期一天的以該主題為重點的活動。 他呼籲提高能源效率和可再生能源的努力,稱它們是軍隊的“戰略要務”。 他說,需要採取這種行動來“降低風險”並幫助“阻止氣候變化的浪潮”。
馬倫說,在軍隊的能源消耗方面取得進展“不僅僅是利他的;而是必不可少的”。 他說,目前,國防部每天消耗 30 萬桶石油,而且其運往阿富汗的第一大進口商品是化石燃料。
幫助遠端行動
例如,雖然 SPIDERS 專案可能沒有完成國防部的特定任務,但它可能會提供其他額外的好處。 沃加曼說,衍生專案可能能夠挖掘其技術和方法,以最終幫助阿富汗或其他地區的偏遠基地更好地運作,減少燃料供應。 反過來,減少容易成為目標的燃料車隊數量可能有助於挽救生命。 海軍部長雷·馬布斯去年春天表示(Greenwire,5 月 6 日),“如今在阿富汗最危險的任務之一是車隊執勤”。
根據五角大樓向政府問責辦公室提供的數字,僅在 2008 年 6 月,在向阿富汗巴格拉姆空軍基地運送燃料的過程中,就有 44 輛卡車和 22 萬加侖燃料在襲擊或事故中損失。 本月,恐怖分子對等待巴基斯坦重新開放進入阿富汗的邊境口岸的北約車隊進行了一系列襲擊。
與此同時,在今天的國內軍事設施中,大型柴油發電機可能直接連線到每棟單獨的建築物——從而導致大量超大型發電機供應可能需要的最大電量。 沙迪亞國家實驗室 SPIDERS 專案助理技術經理胡安·託雷斯說,這種方法可能會導致浪費。
然而,透過 SPIDERS,政府希望建立一個智慧微電網,該電網將不受能源供應中斷或天然氣價格飆升的影響。 與此同時,它也旨在幫助縮小國防部的沉重碳足跡。
SPIDERS 將是國防部、能源部、國土安全部、五個國家實驗室以及受影響基地周圍的地方公用事業公司之間的合作伙伴關係。
熟悉這項工作的安全分析師表示,近年來,國防部一直在全國各地開展微電網專案的各個方面的工作,但每個基地都有不同的需求和不同的潛在能源——例如風能或太陽能。
來自太陽能和混合動力汽車的電力貢獻
NextEnergy 的威廉·西德爾說,在專案計劃和完成之間,技術也可能發展,並且需要不同的部件來整合它們。 西德爾過去曾為國防部開發微電網技術,並計劃競標參與 SPIDERS 專案。 西德爾說,這個專案將整合在其他基地開發的許多技術,並在更大規模上證明它可以工作。
SPIDERS 微電網預計將於 2013 年在夏威夷史密斯營投入執行——支援約 10 兆瓦的峰值負荷。 SPIDERS 運營經理羅斯·羅利表示,維持約 30 棟建築物(包括兩棟大型辦公室和 10 棟住宅)運營的電力將來自混合動力汽車、傳統柴油能源、光伏太陽能和氫燃料電池。
在達到該目標之前,研究人員將在夏威夷的珍珠港-希卡姆聯合基地測試微電網技術的各個方面,並在科羅拉多州的卡森堡研究智慧計量能力和網路安全。
與此同時,私營部門也在開發相關的智慧電網技術——在某些情況下由政府資金資助——但 SPIDERS 專案的支持者表示,這些專案是不同的。
能源部發言人蒂芙尼·愛德華茲說:“許多智慧電網專案將利用類似的技術,為更多的智慧電網專案和微電網鋪平道路。” 她說,“技術的利用、配置以及作為一個系統的工作方式”使每個專案都獨一無二。
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