中國儲能網(wǎng)訊:2015年3月,美國國防部能源與動力相關(guān)小組發(fā)布了《能源與電力路線圖》(下簡稱《路線圖》)?!堵肪€圖》符合國防部《作戰(zhàn)能源戰(zhàn)略》和各軍種能源目標要求,旨在通過提高能效降低作戰(zhàn)燃料能源補給費用,滿足先進武器和傳感器的電力需求,同時促進民用電力與能源系統(tǒng)發(fā)展。能源與動力相關(guān)小組由陸、海、空及負責(zé)研究和工程的國防部副部長辦公室相關(guān)單位構(gòu)成,該小組目標是通過智能、高效的能源與動力管理技術(shù)提高作戰(zhàn)效能。
《路線圖》綜合考慮了發(fā)電與能源轉(zhuǎn)化、電力控制與配電、熱量傳遞與控制、儲能、機電轉(zhuǎn)化五個技術(shù)領(lǐng)域,結(jié)合作戰(zhàn)應(yīng)用實際,提出戰(zhàn)術(shù)能源獨立、自主平臺動力、靈活電力網(wǎng)絡(luò)、能源優(yōu)化平臺、高能武器及傳感器五個應(yīng)用領(lǐng)域,并提出了相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展目標。
一、戰(zhàn)術(shù)能源獨立
戰(zhàn)術(shù)能源獨立應(yīng)用領(lǐng)域目標包括四個方面。一是發(fā)展戰(zhàn)術(shù)平臺可再生能源系統(tǒng),利用本地能源為小于150人的作戰(zhàn)單位供電。二是改進動力系統(tǒng)體積、重量、效率,提高戰(zhàn)術(shù)平臺航程和巡航力。三是發(fā)展可現(xiàn)場裝配和維修的模塊化動力系統(tǒng),利用智能動力管理系統(tǒng)實現(xiàn)快速重構(gòu),維持供需平衡。四是促進燃料多樣化、現(xiàn)場制備燃料、能量收集,減少維持基地運行的燃料需求。該應(yīng)用領(lǐng)域未來將有助于提高作戰(zhàn)能源供應(yīng)可靠性,降低燃料補給負擔(dān)和后勤弱點,減少廢物排放,提高作戰(zhàn)效能。
美國國防部目前開展的相關(guān)項目包括可再生持續(xù)型遠征電源項目、便攜式士兵電源項目、單兵配電系統(tǒng)項目等。
二、自主平臺動力
自主平臺動力應(yīng)用領(lǐng)域目標包括兩個方面。一是發(fā)展未來無人系統(tǒng)的動力和能源裝置,具備長續(xù)航力、高可靠性、可擴展性、低維護特性。二是根據(jù)傳感器、武器等任務(wù)負載調(diào)整能源供應(yīng)。該應(yīng)用領(lǐng)域未來將促進水下、地面、高/低空無人系統(tǒng)的實戰(zhàn)化應(yīng)用。
美國國防部目前開展的相關(guān)項目包括UUV長航時推進系統(tǒng)項目、小型無人車長續(xù)航力推進系統(tǒng)項目、小型/微型無人機動力及熱管理系統(tǒng)項目等。
三、靈活電力網(wǎng)絡(luò)
靈活電力網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域目標包括三個方面。一是通過智能電力管理和配電技術(shù),根據(jù)負載需求自動配置電力,實現(xiàn)供電預(yù)測與控制,提高供電效率。二是提高任務(wù)效能,增強生存能力、可靠性。三是減少人機接口,降低費用、減少后勤維護,提高生存能力。該應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋龠M對動力源的高效利用,優(yōu)化電網(wǎng)的作戰(zhàn)應(yīng)用性能。
美國國防部目前開展的相關(guān)項目包括作戰(zhàn)能源項目、載具接入電網(wǎng)技術(shù)項目等。
四、能源優(yōu)化平臺
能源優(yōu)化平臺應(yīng)用領(lǐng)域目標包括五個方面。一是促進電氣化。二是構(gòu)建基于用電需求的電力系統(tǒng)架構(gòu),將能效提高20%。三是增強電力系統(tǒng)可重構(gòu)性。四是促進能源來源靈活化。五是消除溫度對平臺的約束。該應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂兄跍p少燃油需求、降低能源成本,增強平臺的生存能力、機動性和隱身性,提高作戰(zhàn)效能。
美國國防部目前開展的相關(guān)項目包括集成載具能源技術(shù)項目、先進推進系統(tǒng)備現(xiàn)場動力項目、電力艦艇研發(fā)聯(lián)盟項目等。
五、高能武器及傳感器
高能武器及傳感器應(yīng)用領(lǐng)域目標主要是使平臺電力滿足負載要求,支持先進傳感器和武器系統(tǒng)的電力需求,包括大功率雷達、激光武器、高功率微波、電磁導(dǎo)軌炮等。
美國國防部目前開展的相關(guān)項目包括寬帶寬高效電力開關(guān)項目、固態(tài)高效拒止技術(shù)項目、激光誘因等離子體通道項目等。
六、未來國防部優(yōu)先開展的能源與電力工作
《路線圖》根據(jù)上述五項應(yīng)用領(lǐng)域,綜合分析各自關(guān)鍵技術(shù),提出了未來將優(yōu)先開展的5項工作,包括綜合電力和熱管理、智能配電、可重構(gòu)電力接口及標準(能源網(wǎng)絡(luò)及微電網(wǎng))、連續(xù)及脈沖電源、能源儲存及收集利用。
(來源:藍海星智庫,作者:馬曉晨)