Nuwer batterye (bo) en beter bestuur van stelsels soos mobiele kragopwekkers (onder) dra by tot die doeltreffende gebruik van energie
Omdat fossielbrandstowwe skaars en duur is, is die weermag op soek na alternatiewe vir die huidige metodes om krag aan sy basies en toerusting (TMD) te verskaf. Kom ons kyk hoe die bedryf innovasie op hierdie gebied dryf
'Sedert 2001 het meer as 3 000 Amerikaanse soldate en kontrakteurs in Irak en Afghanistan hul lewens verloor of beseer in aanvalle op brandstof- en watervoorsieningskonvooie,' het statistieke van die departement van verdediging gesê.
'N Verlaging van 10% in brandstofverbruik oor vyf jaar sou egter die lewens en gesondheid van 35 soldate uit die transportkonvooie oor dieselfde tydperk gered het; hierdie data is geneem uit 'n studie deur die ouditeursmaatskappy Deloitte, wat in 2009 gepubliseer is. Op die oomblik is daar geen gegewens verskaf vir die tydperk 2009-2014 oor verliese wat verband hou met water- en brandstofvoorraadkolomme nie.
Voorheen is geskat dat daar een gewond of dood was in elk van die 24 brandstofkonvooie. Byvoorbeeld, in 2007, alleen in Irak en Afghanistan, het die Amerikaanse weermag 6 030 brandstofkonvooie gevoer. Dit het gelei tot 'n nuwe wetsontwerp wat hierdie jaar aan die Senaat voorgelê is, die Department of Defense's Energy Security Act 2014, wat daarop gemik is om militêre operasies te help om meer energie -doeltreffend te word en minder op fossielbrandstowwe staat te maak.
Die doel is nie net om geld op die begroting van die Pentagon te bespaar nie, maar ook om die behoefte aan brandstofkonvooie te verminder en uiteindelik die risiko's vir militêre personeel te verminder.
Die Amerikaanse ministerie van verdediging is tans die grootste verbruiker van brandstof en benodig ongeveer 90 miljoen vate olie teen 'n koste van byna $ 15 miljard per jaar. 75% van hierdie bedrag voldoen aan die behoeftes van die aktiewe kragte, en teen 2025 word beplan om dit met 11% te verhoog.
Samewerking
Nie net die Verenigde State het ernstige aandag gegee nie net aan brandstofdoeltreffendheid nie, maar ook aan die sogenaamde 'slim energie'. In 2012 het die NAVO 'n werkgroep gestig om die mees belowende energiebesparende oplossings te identifiseer en multinasionale projekte te begin om dit te koördineer. Die NAVO het ook die moontlikheid oorweeg om die konsep van slim energie te integreer in die dokumente wat die strategie en standaarde van die alliansie omskryf.
Na 'n vergadering in Mei 2012 is die SENT (Smart Energy Team) gestig en word dit gefinansier onder die NAVO -program vir wetenskap vir vrede en veiligheid. Die groep word bestuur deur die Litause NAVO -energiesekerheidsentrum en die gesamentlike omgewingsdepartement van die Sweedse weermag. Die span bestaan uit kundiges uit agt lande, waaronder ses bondgenote (Kanada, Duitsland, Litaue, Nederland, die Verenigde Koninkryk en die Verenigde State) en twee vennote (Australië en Swede).
"Ons wil hê soldate en bevelvoerders moet verstaan dat energiebesparing 'n direkte impak op die veiligheid en lewens van soldate het," het Susan Michaelis, 'n slim energie -beampte by die NAVO -hoofkwartier, gesê. "Dit bevry hulpbronne vir die kernmissie van die NAVO, wat tans gefokus is op die beskerming van brandstofkonvooie."
Sy het bygevoeg dat SENT die NAVO -standaardiseringsooreenkomste oorweeg oor “slim energie, wat insluit die installering van slim meters in bestaande militêre kampe; algemene ontwerp van toekomstige kampe; opleiding en deelname van kundiges; algemene opleiding ingesluit in algemene militêre opleiding; en 'n beloningskema vir beamptes wat daarin geslaag het om die brandstofverbruik te verminder."
Vol oorhoofse
Die Amerikaanse en die NAVO-weermag het sogenaamde ten volle belaste brandstofkoste (FBCF) uitgevoer, wat alle operasionele faktore in die energievoorsieningsketting in ag neem, insluitend vervoer, infrastruktuur, menslike hulpbronne, onderhoud, sekuriteit en energieopslag.
Daarom kan een liter (3,785 liter) brandstof wat tot $ 3,50 per liter (77 sent per liter) in 'n Amerikaanse put (77 sent per liter) kos meer as $ 100 per liter ($ 22 per liter) beloop nadat dit afgelewer is by frontlyn na noordoostelike Afghanistan.
Volgens hierdie berekeninge word alternatiewe energiebronne en slim energie -oplossings, wat weens hul hoë aanvanklike kapitaalkoste nie finansieel mededingend in die alledaagse lewe kan wees nie, meer en meer geregverdig op die slagveld.
Doug Morehead, president van Earl Energy, het gesê: "Om eerlik te wees, baie van die nuwe tegnologie maak sin as jy $ 15 per liter begin betaal."
As 'n gekombineerde bergingstelsel vir son- en rugsteunergie onekonomies is vir die huis en die alledaagse lewe, is dit van onskatbare waarde as dit in die weermag ontplooi word, veral as u daarna kyk met al die komponente in die FBCF.
In Junie 2013, tydens die NATO Capable Logistician 2013 -oefening in Slowakye, demonstreer die Nederlandse weermag 'n tent bedek met sonselle. Die weermag het reeds 480 vierkante meter sonpanele geïnstalleer in Mazar-i-Sharif in Afghanistan, wat tans 200 kWh opwek. Volgens die energiedeskundige in die Nederlandse weermag, luitenant -kolonel Harm Renes, "het die belegging reeds vrugte afgewerp."
In pas met tendense
Die Amerikaanse departement van verdediging bied jaarliks 'n uitdaging aan vir Defence Energy Technology Challenge (DETC) om op hoogte te bly van die nuutste slim energietendense en diegene te kies wat vorentoe beweeg kan word om die weermag te help om sy afhanklikheid van fossielbrandstof aansienlik te verminder. Die Pentagon het $ 9 miljard toegeken vir energie-doeltreffendheidsprogramme vir 2013-2017.
In November 2013 is Sierra Energy met sy FastOx -kragstasie gekies as die wenner van die 2013 DETC -kompetisie wat gehou is as deel van die jaarlikse vergadering van verdedigingsenergie.
Die president van Sierra Energy, Mike Hart, het gesê: 'Die Amerikaanse weermag het 'n hele direktoraat wat afvalbestuur hanteer en die afhanklikheid van fossielbrandstowwe verminder, aangesien dit hulle strategies kwesbaar maak. 'N Oplossing wat sy eie energie kan opwek, het 'n beduidende impak op verskeie aspekte, waaronder verhoogde veiligheid, onafhanklikheid en volhoubaarheid van die omgewing."
'Ons afval-tot-brandstof-tegnologie is in 2009 as 'n belangrike tegnologie geïdentifiseer, en daarom het die departement van verdediging se hernubare energie-toetssentrum dit op sy prioriteitslys geplaas. In sommige gevalle kan ons by die verwerking van 10 ton afval ongeveer 500 kWh elektrisiteit opwek sonder om die toevoer daarvan te onderbreek."
FastOx -aanleg van Sierra Energy
Slag wat nie uitloog nie
Hierdie tegnologie in 'n neutedop. Suurstof en stoom word ingespuit, wat die afval tot 2200 ° C verhit (geen verbranding nie); Hierdeur kan enige materiaal gebruik word solank dit koolstof bevat. Alle oorblywende metale, as of anorganiese stowwe word gesmelt tot 'n vloeistof wat na die bodem gedreineer word, sodat die metale herwin kan word. Die res kom uit as onleegde slak wat vir plaveisel gebruik kan word. Die twee gegenereerde gasse (70% koolstofmonoksied en 30% waterstof) gaan na brandstofselle, wat slegs hitte en water vrystel.
'Hierdie modulêre stelsel kan op enige gebied val,' het Hart gesê. Die stelsel word tans verfyn om in ses tot sewe standaard ISO -houers verpak te word vir 'n vinnige en maklike implementering.
Brandstofseltegnologie is waarskynlik die voorkeur -opsie om dieselopwekkers in die veld te vervang, veral in kleiner eenhede. Die Duitse Instituut vir Chemiese Tegnologie Fraunhofer ontwikkel 'n draagbare waterstofbrandstofsel vir die Duitse weermag wat stilweg 2 kW elektrisiteit kan opwek. Die stelsel gebruik sonenergie om water in suurstof en waterstof te verdeel.
Chris Andrews, projekbestuurder van die Australiese onafhanklike kragopwekkingsonderneming Eniquest, het egter kommentaar gelewer op die wydverspreide belangstelling in alternatiewe brandstofstelsels en die toenemende gebruik van hernubare energie: die sterkte en voorspelbaarheid van die voorsiening weeg swaarder as die voordele van die vermindering van die gebruik van fossielbrandstowwe.
Eniquest voorsien die Afgaanse weermag van 'n verskeidenheid stille alternators en krag- en wisselstroomverspreidingsstasies. Andrews het opgemerk: "Verbeterings in tegnologie, veral ten opsigte van energieopberging / batterytegnologie wat met fossielbrandstof spesifieke energie kan wedywer, sal belangrik wees om weg te kom van die gebruik van fossielbrandstof in militêre toepassings."
Onmiddellike doelwitte
Alhoewel die fokus kan val op die uitfasering van afhanklikheid van fossielbrandstowwe op medium tot lang termyn, is die onmiddellike doelwit om die gebruik daarvan deur 'n verskeidenheid metodes aansienlik te verminder.
Een van die benaderings is om die doeltreffendheid van kragopwekkers wat reeds in teaters is, te verhoog. Earl Energy het onlangs 'n kontrak met die Departement van Verdediging gekry vir sy Mobile Electric Hybrid Power Systems (MEHPS) -program, wat kan lei tot die aankoop van ongeveer 50 FlexGen -eenhede. Stelseltegnologie is voorheen aangeneem deur die Marine Corps, wat 'n prototipe van 6 kW in werking getoets het in 2010. Toe word aangekondig dat hierdie tegnologie die brandstofverbruik op die slagveld met meer as 80%sal verminder.
Tydens die toetsing in Afghanistan het die Earl Energy FlexGen -stelsel kragopwekkers toegelaat om drie tot ses uur per dag te werk in plaas van 24/7.
"Dit was 'n weerspieëling van hoe ondoeltreffende energieproduksie op die slagveld nou ooreenstem met al die tegnologie wat ons het," het Morehead gesê. '' Netwerke is aangepas vir die hoogste kragopwekking, aangesien die weermag nooit die beskikbare krag moet hê om hul operasies te ondersteun nie. En dieselfde geld ongelukkig vir 'n stelsel soos 'n kragopwekker. Hulle werk 365 dae per jaar 24 uur per dag in hierdie operasionele ruimte, ongeag of hulle energie benodig of nie. Dit is soos 'n motor wat jy nooit afskakel nie, selfs as jy dit nie gebruik nie."
Die FlexGen-hibriede stelsel maak gebruik van 'n outomatiese dieselgenerator met begin-stop-vermoëns, wat gekombineer word met hernubare energiebronne en 'n groot energieopbergingstoestel. Die kragopwekker werk op volle kapasiteit, en as dit oorweldig word, laai dit die batterye. As die batterye voldoende gelaai is om die elektrisiteitsverbruik te hanteer, sal die kragopwekker afskakel. Tydens die toetsing in Afghanistan het die stelsel kragopwekkers drie tot ses uur per dag laat werk met 'n gemiddelde brandstofdoeltreffendheid van meer as 50%.
Earl Energy is tans die hoofaannemer vir die Marine Corps en ontwikkel die volgende generasie draagbare kragstelsel van 10 kW. Die maatskappy verkoop 12 toetsstelsels; in die toekoms maak nuwe kontrakte voorsiening vir die aankoop van tot 50 FlexGen -stelsels.
Energievoorsiening verbeter
Die Britse departement van verdediging beskik oor Power FOB, 'n intelligente stoor- en bestuurstelsel vir energie wat die bekendstelling van hernubare bronne en energiebesparende tegnologieë moontlik maak. Met die stelsel kan u tot 30% brandstof bespaar as gevolg van die ophoping van energie wat deur dieselopwekkers en sonpanele opgewek word, en dit op die regte tyd aan die regte verbruikers herverdeel.
Al hierdie tegnologieë maak staat op gevorderde batteryoplossings vir energieopberging; in hierdie geval kan hernubare energiebronne werklik ontplooi word.
Morehead het bygevoeg: 'Die daaglikse vereiste van kilowatt-uur van die soldaat neem voortdurend toe namate hy meer energieverbruikers as ooit tevore vervoer. Die moderne soldaat benodig 10 keer meer energie as 15 jaar gelede."
Die Britse onderneming Lincad vervaardig 'n reeks intelligente Lithium Ion Power Source (LIPS) batterye. Sy LIPS 5 -model het die suksesvolste in die katalogus van die onderneming geword; meer as 17 500 eenhede is aan die Britse departement van verdediging en ander kliënte oor die hele wêreld verskaf. Soos 'n uitvoerende bestuurder gesê het: 'Die eerste LIPS -battery is in 2000 vrygestel, weeg ongeveer 3,5 kg en het 'n kapasiteit van 12 Ah. Die nuutste LIPS 10 weeg dieselfde, maar het 'n kapasiteit van 23 Ah, wat die logistieke las van die soldaat dramaties verminder."
Benewens die verskaffing van duursame herlaaibare batterye, vervaardig Lincad ook 'n reeks batterylaaiers. 'N Woordvoerder van die onderneming het gesê:' Die afgelope jare het die bergingstegnologie vir sonkrag vinnig ontwikkel en daarom het Solar Charger en Power Scavenger -oplossings van Lincad ontstaan. Daar was ook 'n behoefte aan selfoonlaai vanaf motors terwyl u ry. Die voertuie produseer reeds krag uit hul kragopwekkers en dit word geïmplementeer in die Lincad DC -laaier. Die koms van hierdie laaiers beteken dat gebruikers nie baie batterye hoef te dra nie.”
Soldate dra soms tot 10 kg batterye wat herlaai moet word, en die groot kapasiteit van die batterye en buigsame laai -oplossings verminder die behoefte om terug te keer na die basis, wat 'n positiewe uitwerking op die uitvoering van 'n gevegsending kan hê.