【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Research Service, R40111, February 19，2009除了上述提高美國(guó)國(guó)防設(shè)施能源效率的政策，目前海軍作戰(zhàn)平臺(tái)的能源經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略出現(xiàn)了新動(dòng)向，主要是20世紀(jì)末開(kāi)始的新能源革命如何與海軍作戰(zhàn)平臺(tái)的結(jié)合問(wèn)題，以及在航母和其他軍事艦船上，何種程度采用核能動(dòng)力問(wèn)題。表四 聯(lián)邦政府提高能源利用效率的政策一覽政策類(lèi)別政策名稱(chēng)主要內(nèi)容能源效率立法2005年能源政策法（. 10958）要求所有聯(lián)邦政府建筑物，在2012年10月1日前使用先進(jìn)電表，降低電耗。接受?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并降低聯(lián)邦政府建筑物能耗30％。增加可再生能源消耗替代電能，從2005年可再生能源占3％％。2007年能源獨(dú)立與安全法（. 110140）要求聯(lián)邦政府建筑物，到2015年能耗比2005年降低30％；農(nóng)業(yè)部出臺(tái)能源和用水消耗管理標(biāo)準(zhǔn)。到2010年，聯(lián)邦建筑物新建和大修后，化石能源消耗比2003年標(biāo)準(zhǔn)降低55％，到2030年降低100％。提高聯(lián)邦機(jī)構(gòu)新購(gòu)設(shè)備和大修以及擴(kuò)容后能耗效率。禁止聯(lián)邦機(jī)構(gòu)租用不符合能耗要求的建筑物。制定聯(lián)邦建筑物能耗綠色標(biāo)準(zhǔn)。允許聯(lián)邦機(jī)構(gòu)簽署使用公私基金的《節(jié)能性能合同》（ESPC），并使之永久化。指示國(guó)防部研究在非建筑物方面使用《節(jié)能性能合同》。行政令13423號(hào)強(qiáng)化關(guān)于能耗與環(huán)保要求的聯(lián)邦政府行政令和備忘錄，提出能源替換和環(huán)保效率具體要求。實(shí)施與補(bǔ)充能源與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。制定減少溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。資料來(lái)源：Anthony Andrews, Department of Defense Facilities Energy Conservation Policies and Spending, Washington, .: Congressional Research Service, R40111, February 19，2009.關(guān)于美國(guó)海軍海上作戰(zhàn)平臺(tái)的動(dòng)力選擇，有一種觀點(diǎn)堅(jiān)持海軍艦船應(yīng)當(dāng)采用電力能源，如美國(guó)前國(guó)防部長(zhǎng)科恩。 無(wú)標(biāo)題文件，, June 20, 2009.這主要基于三方面的考慮，即提高作戰(zhàn)性能（增加戰(zhàn)艦的能源密度、為先進(jìn)武器提供動(dòng)力和推進(jìn)動(dòng)力），提高海戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力（主要考慮隱身性能）和使得武器平臺(tái)的承受能力更高（包括設(shè)計(jì)的靈活性和提高燃油效率）。[11]例如，長(zhǎng)期以來(lái)討論得非常熱烈的全電潛艇問(wèn)題，有很多建議。但是，其中的潛艇電傳動(dòng)問(wèn)題，最終仍然是通過(guò)何種手段轉(zhuǎn)化化石能源問(wèn)題。所以，美國(guó)海軍作戰(zhàn)平臺(tái)的能源經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，還是采用可再生能源的程度和核能動(dòng)力的比重的選擇，但是美國(guó)海軍并沒(méi)有放棄其他節(jié)能方式的研發(fā)，如合成能源、氫能源、太陽(yáng)能等。 巴西最近已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行氫動(dòng)力試驗(yàn)，據(jù)稱(chēng)是拉美的第一臺(tái)氫能源公交車(chē)輛。參見(jiàn)，SAO PAULO (AP), Brazil launches bus powered by hydrogen fuel cells, , 20090706.研究指出，由于出現(xiàn)了高效能的經(jīng)濟(jì)型燃油技術(shù)（High payoff, fuelefficient technologies），通過(guò)武器翻新和在采購(gòu)中新增系統(tǒng)，改善現(xiàn)有武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。[6]總之，一系列的海軍能源經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的提出，與美海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型息息相關(guān)，這些問(wèn)題的解決，不但將實(shí)現(xiàn)海軍轉(zhuǎn)型目標(biāo)，推進(jìn)美國(guó)海軍武器平臺(tái)相關(guān)技術(shù)研發(fā)和投資的發(fā)展，還將牽動(dòng)一系列相關(guān)部門(mén)的發(fā)展。（二）海軍武器平臺(tái)發(fā)展的能源經(jīng)濟(jì)問(wèn)題1 海軍武器平臺(tái)發(fā)展與替代能源美國(guó)海軍武器平臺(tái)的開(kāi)發(fā)目前特別注重研究使用新能源形式。受美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)?wèi)?zhàn)斗開(kāi)發(fā)司令部（Marine Corps Combat Development Command）委托，2005年美國(guó)海軍研究顧問(wèn)委員會(huì)（Naval Research Advisory Committee，簡(jiǎn)稱(chēng)NRAC）對(duì)于降低燃油消耗問(wèn)題和為主要做地面戰(zhàn)術(shù)調(diào)動(dòng)的武裝部隊(duì)尋找替代燃料的確認(rèn)、審查和評(píng)價(jià)技術(shù)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究。這項(xiàng)研究主要著眼于尋找替代燃料和燃油效率問(wèn)題，包括考察各種替代發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。該報(bào)告建議，海軍應(yīng)當(dāng)長(zhǎng)期跟蹤研究如何用美國(guó)國(guó)產(chǎn)原料生產(chǎn)液化碳?xì)淙剂险n題。對(duì)于合成燃料生產(chǎn)，報(bào)告建議：（1）用美國(guó)能源生產(chǎn)液化碳?xì)淙剂鲜强煽康?。?）商業(yè)性融資和基礎(chǔ)設(shè)施的開(kāi)發(fā)會(huì)加速這一進(jìn)程。（3）國(guó)防部應(yīng)當(dāng)推動(dòng)美軍使用合成染料。（4）合成燃料的發(fā)展需要有相應(yīng)的軍事平臺(tái)。報(bào)告還建議，在2015年以后，國(guó)防部應(yīng)當(dāng)長(zhǎng)期推動(dòng)合成液化碳?xì)淙剂匣A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使這種燃料與海軍裝備兼容。在具體步驟上，該報(bào)告建議國(guó)防部積極游說(shuō)國(guó)會(huì)，增加對(duì)合成能源生產(chǎn)的撥款，帶動(dòng)商業(yè)投資。同時(shí)建議海軍研究部主任（CNR），加強(qiáng)監(jiān)督聯(lián)邦財(cái)政資助的合成燃料生產(chǎn)廠的生產(chǎn)情況，并在現(xiàn)有車(chē)輛上進(jìn)行測(cè)試和進(jìn)行未來(lái)的推廣應(yīng)用。[5]2005年10月，美國(guó)海軍研究辦公室（ONR）提出，要進(jìn)行海上合成燃料的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)的報(bào)道提出，研究用于陸上和海上平臺(tái)的微型化燃料加工技術(shù)，目前處于最初的開(kāi)發(fā)階段，這就是“創(chuàng)新海軍原型”（Innovative Naval Prototype）計(jì)劃。海軍有關(guān)研發(fā)官員認(rèn)為，歷史上德國(guó)曾經(jīng)在大型生產(chǎn)廠合成過(guò)這種燃料，美國(guó)需要做的是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廠微型化和便于攜帶，以避免海上大浪對(duì)燃料生產(chǎn)船只的影響。同時(shí)，這種微型設(shè)備是否能夠相互安裝組合成為較大規(guī)模，也是研發(fā)重點(diǎn)。這種裝置的生產(chǎn)可先在陸上進(jìn)行，然后運(yùn)到海上鉆井平臺(tái)或者船上進(jìn)行。他們還認(rèn)為，未來(lái)實(shí)現(xiàn)煤的轉(zhuǎn)化不是沒(méi)有可能。2006年1月，美國(guó)空軍科學(xué)建議委員會(huì)也認(rèn)為，未來(lái)有可能利用FT加工技術(shù)，在五年的近期內(nèi)大量生產(chǎn)合成燃料，而把油頁(yè)巖、液化天然氣、乙醇勾兌燃料和生物柴油作為中長(zhǎng)期（5－15年）內(nèi)的替代能源戰(zhàn)略選擇。最后可把汽輪機(jī)用生物質(zhì)黑酒燃料（biomass black liquor fuels）和氫燃料作為長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略。美國(guó)空軍有能力率先實(shí)現(xiàn)軍事能源替代戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。[12]目前，美國(guó)海軍的主要水面戰(zhàn)艦正在采用電力驅(qū)動(dòng)裝置。但是，這與使用合成燃料或者可再生能源作動(dòng)力并不相關(guān)，這種技術(shù)發(fā)展只是把艦船的原始動(dòng)力加以傳送的方法而已。在1920年代，美國(guó)海軍曾經(jīng)采用過(guò)電傳動(dòng)技術(shù)，當(dāng)時(shí)由于艦船排水量受?chē)?guó)際公約制約，導(dǎo)致艦船重量不堪負(fù)荷而放棄了這種技術(shù)。后來(lái)二次大戰(zhàn)中一些驅(qū)逐護(hù)衛(wèi)艦、掃雷艦等，又采用過(guò)電傳動(dòng)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)又一次引起興趣是1980年代，人們期待在海軍艦船上采用電力技術(shù)，為新型電能武器裝備如導(dǎo)軌槍?zhuān)╮ail guns），打開(kāi)新空間。其實(shí)電力艦船還有一些其他優(yōu)點(diǎn)，如經(jīng)濟(jì)性能強(qiáng)的特點(diǎn)，發(fā)電機(jī)組靈活組合，甚至能像混合動(dòng)力車(chē)輛一樣把動(dòng)力存入電池。最主要的是電力艦船的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力大大提高，因?yàn)檫@種艦船的動(dòng)力源可設(shè)計(jì)在艦船的最內(nèi)部，敵方無(wú)法靠擊毀動(dòng)力把艦船擊沉。而全電設(shè)計(jì)的艦船，省出了較大內(nèi)部空間，這樣就有可能根據(jù)設(shè)計(jì)要求，安排艦船的源動(dòng)力類(lèi)型，甚至為艦船裝備燃料電池（fuel cells）。[13]2 海軍武器平臺(tái)開(kāi)發(fā)與核動(dòng)力在最近的將來(lái)，美國(guó)海軍的作戰(zhàn)平臺(tái)使用的能源形式，將會(huì)采用核能技術(shù)。二戰(zhàn)后美國(guó)三軍武裝部隊(duì)都曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)核反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)，做推進(jìn)動(dòng)力或者發(fā)電，目前只有海軍還在建設(shè)核能發(fā)電反應(yīng)堆。在海軍艦船上成功利用核能，得益于長(zhǎng)期以來(lái)的訓(xùn)練和對(duì)艦船核能安全的高度重視，但是海軍的經(jīng)驗(yàn)很難復(fù)制到陸上作戰(zhàn)環(huán)境下。[7]pp. E9E101998年，美國(guó)海軍進(jìn)行了CVX航空母艦核動(dòng)力和非核動(dòng)力推進(jìn)效能實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)了作戰(zhàn)艦只動(dòng)力的核能化政策。曾有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，核動(dòng)力航母與燃?xì)廨啓C(jī)航母相比，造價(jià)提高了10％，但是，核動(dòng)力航母全壽命成本低于尼米茲級(jí)航母。如果考慮到未來(lái)化石能源的稀缺性不斷增加，傳統(tǒng)動(dòng)力航母的成本風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大。傳統(tǒng)動(dòng)力也不利于建造超大甲板的航母，核動(dòng)力則避免了油價(jià)因素以及許多不確定性。此后美國(guó)海軍設(shè)計(jì)了兩種環(huán)境，對(duì)CVX航母計(jì)劃，在三大主要海區(qū)的地中海、西南亞和西太平洋地區(qū)進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試，即單一航母作戰(zhàn)環(huán)境和四支CVX打擊編隊(duì)在高沖擊節(jié)奏的作戰(zhàn)環(huán)境。結(jié)果顯示，在所有的預(yù)設(shè)環(huán)境中，核動(dòng)力航母都比傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力效能更高，而且采用燃?xì)廨啓C(jī)的CVX航母作戰(zhàn)效能提高不明顯。而核動(dòng)力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)表明，核動(dòng)力航母在靈活性、作戰(zhàn)能力應(yīng)急反應(yīng)速度等方面性能出眾。在作戰(zhàn)方面和續(xù)航能力方面，傳統(tǒng)動(dòng)力航母都居于下風(fēng)。2000年，美國(guó)國(guó)防采購(gòu)局（DAB）審議通過(guò)了海軍的建議案，采購(gòu)一艘寬大甲板的核動(dòng)力航母CVNX。對(duì)此美國(guó)海軍接連進(jìn)行了四年的內(nèi)部評(píng)估分析，國(guó)防部長(zhǎng)辦公室出臺(tái)了三個(gè)高層研究報(bào)告。美國(guó)國(guó)防采購(gòu)局對(duì)此的共識(shí)，是采購(gòu)寬大甲板航母?；诿绹?guó)海軍的分析，各型傳統(tǒng)動(dòng)力航母的全壽命成本高于和動(dòng)力航母10％，因而新一代航母都以核動(dòng)力為首選。[14]在兩棲艦船生產(chǎn)和裝備方面，美國(guó)海軍以前并沒(méi)有制造過(guò)核動(dòng)力大型兩棲艦船，核動(dòng)力巡洋艦撥款在1975財(cái)年就停止了。國(guó)會(huì)海軍專(zhuān)家認(rèn)為，制造這種艦船，可以通過(guò)把CVN21航母專(zhuān)用反應(yīng)堆中的一個(gè)，安裝在LHA/LHD型號(hào)的艦體上，或者重新設(shè)計(jì)反應(yīng)堆。美國(guó)海軍已經(jīng)加大了對(duì)國(guó)會(huì)的游說(shuō)，要求在未來(lái)幾年對(duì)于生產(chǎn)核動(dòng)力水面艦船進(jìn)行撥款。[15]實(shí)際上，美國(guó)海軍是采用傳統(tǒng)動(dòng)力還是采用核動(dòng)力作為艦船的推進(jìn)動(dòng)力，對(duì)于成本的考慮總是最主要的決定因素，其中尤其想方設(shè)法降低采用傳統(tǒng)動(dòng)力的艦船運(yùn)營(yíng)與維護(hù)成本（Oamp。S），運(yùn)營(yíng)與維護(hù)成本中的燃料消耗是非常大的一項(xiàng)開(kāi)支。如果采用核動(dòng)力，對(duì)于核動(dòng)力攻擊型核潛艇來(lái)說(shuō)，壽命33年，核動(dòng)力航母反應(yīng)堆芯3億美元，壽命25年。核動(dòng)力航母壽命期間無(wú)需運(yùn)營(yíng)與維護(hù)費(fèi)用，傳統(tǒng)動(dòng)力潛艇動(dòng)力系統(tǒng)在進(jìn)入壽命期下半程后，則就要發(fā)生運(yùn)營(yíng)與維護(hù)成本。除此之外，由于油價(jià)變化不定，核動(dòng)力與傳統(tǒng)動(dòng)力進(jìn)行交叉成本比較的結(jié)果，使美國(guó)海軍更加傾向于選擇核動(dòng)力艦船。[16]而多數(shù)情況下，由于人們對(duì)于提高燃油經(jīng)濟(jì)性的好處認(rèn)識(shí)不足，艦船設(shè)計(jì)對(duì)此很不重視，導(dǎo)致美國(guó)國(guó)會(huì)撥款時(shí)，越是初始投資額巨大，越是不重視提高燃油效率，對(duì)此，美國(guó)“國(guó)防科學(xué)局改善武器平臺(tái)燃油效率課題組”認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)重視提高燃油效率，由于海軍艦船的燃油運(yùn)輸成本過(guò)高，提高海軍武器平臺(tái)的燃油效率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)《2010年聯(lián)合展望》和《2020年聯(lián)合展望》目標(biāo)極為重要，而且提高燃油效率，對(duì)于阻止環(huán)保問(wèn)題的惡化非常重要。2006年海軍替代推進(jìn)研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)，以2007財(cái)年的不變價(jià)計(jì)算，如果采用核動(dòng)力制造一艘水面戰(zhàn)斗艦，撥款增加6－8億美元。一艘中等規(guī)模的核動(dòng)力水面戰(zhàn)斗艦只的全壽命成本，在原油價(jià)格為70－225美元時(shí)，與傳統(tǒng)動(dòng)力艦只相等。報(bào)告建議，近期應(yīng)當(dāng)考慮在中型水面戰(zhàn)斗艦只上裝備核動(dòng)力。核動(dòng)力艦只與傳統(tǒng)動(dòng)力艦只相比較，在突發(fā)事件遠(yuǎn)距離戰(zhàn)區(qū)奔襲作戰(zhàn)和戰(zhàn)區(qū)介入兩個(gè)方面都更具優(yōu)勢(shì)。[17]一個(gè)時(shí)期以來(lái)，美國(guó)國(guó)會(huì)對(duì)于未來(lái)海軍艦船的動(dòng)力和傳動(dòng)研發(fā)項(xiàng)目撥款爭(zhēng)論不斷。眾院更傾向于核能動(dòng)力和電傳動(dòng)，參院則不同。美國(guó)一些游說(shuō)組織積極活動(dòng)，鼓吹海軍艦船動(dòng)力應(yīng)當(dāng)使用核能，如傳統(tǒng)基金會(huì)（The Heritage Foundation）就是其中之一。[18]2006年4月6日，在國(guó)會(huì)作證時(shí)，國(guó)際知名戰(zhàn)略家、軍事技術(shù)專(zhuān)家和海軍史學(xué)家Norman Friedman也說(shuō)，美國(guó)海軍未來(lái)必須采用核能動(dòng)力，或者在核能動(dòng)力之外采用風(fēng)能和太陽(yáng)能，其次就是要采用完全可再生的乙醇作動(dòng)力。[13]3 減少能源使用與海軍武器平臺(tái)開(kāi)發(fā)新軍事革命在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，也推動(dòng)了美國(guó)海軍研究各種節(jié)能技術(shù)，降低化石能源的使用，提高能源效率。美國(guó)國(guó)防部國(guó)防科學(xué)局（Defense Science Board，簡(jiǎn)稱(chēng)DSB）的報(bào)告列出了一系列通過(guò)技術(shù)改進(jìn)提高能源利用效率的方法，如更換發(fā)電機(jī)、改進(jìn)艦體水動(dòng)力結(jié)構(gòu)、艦體涂層與清潔系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、傳感器、控制單元與程序，以及革新船員住室等以減少能源使用量。通過(guò)研發(fā)核裝備動(dòng)力技術(shù)、降低能源消耗，海軍繼續(xù)走在前列。2001年由美國(guó)落磯山研究所（Rocky Mountain Institute，簡(jiǎn)稱(chēng)RMI）在宙斯盾巡洋艦普林斯頓號(hào)（CG59）上的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，輔助供電系統(tǒng)（HotelLoad Electrical Systems，包括照明和飲用水生產(chǎn)系統(tǒng)）使用的電量有可能大大削減，挖潛幅度達(dá)20％－50％，而且還有可能節(jié)能更多。采用球莖艦首設(shè)計(jì)能減少航行時(shí)艦船水阻力，進(jìn)而提高燃油效率。無(wú)論是1910年代的泰勒莖艦首（Taylor Bow），還是1960年代的印奴伊艦首（Inui Bow），兩者都減少了艦船燃油消耗。美國(guó)海軍現(xiàn)役的航母、兩棲艦和補(bǔ)給艦都設(shè)計(jì)了球莖艦首，現(xiàn)在海軍有關(guān)部門(mén)正在研究在水面艦只上裝備這種艦首。通過(guò)對(duì)美國(guó)海軍大衛(wèi)泰勒模范船塢（David Taylor Model Basin）研究顯示，％的燃料消耗，每年節(jié)約2400桶石油。艦艇安裝船尾活板，能夠改變水流進(jìn)而減少船受的阻力，減少燃料消耗。在DDG51艦上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，安裝船尾活板后，同類(lèi)海軍艦船節(jié)約燃料每條3800－4700桶，％－％。高效燃?xì)廨啓C(jī)比現(xiàn)行的單沖程燃?xì)廨啓C(jī)可節(jié)省燃料。有一種WR21型的交互冷卻同流換熱燃?xì)廨啓C(jī)（ICR），是由美國(guó)、英國(guó)和法國(guó)政府資助共同開(kāi)發(fā)的，（Northrop Grumman Marine Systems，簡(jiǎn)稱(chēng)NGNN）和羅爾斯羅伊斯（RollsRoyce）等企業(yè)，用于未來(lái)戰(zhàn)艦上，研發(fā)投資達(dá)4億美元，性能優(yōu)于通用電氣公司開(kāi)發(fā)的LM2500型燃?xì)廨啓C(jī)，用于機(jī)械動(dòng)力的水面戰(zhàn)艦上減少燃油消耗25％－30％。大型電驅(qū)動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)（integrated electric drive propulsion system）也能減少戰(zhàn)艦的燃料消耗，美國(guó)海軍的TAKE1級(jí)貨船已經(jīng)裝備了這種動(dòng)力。DD（X）驅(qū)逐艦也將裝備這種動(dòng)力系統(tǒng)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)更先進(jìn)，稱(chēng)之為先進(jìn)感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)（the advanced induction motor，簡(jiǎn)稱(chēng)AIM），扭矩更大，動(dòng)力更強(qiáng)。美國(guó)海軍現(xiàn)在還在開(kāi)發(fā)燃料電池，也將用于海軍戰(zhàn)斗艦只，據(jù)估計(jì)，應(yīng)用燃料電池后，海軍每艘戰(zhàn)斗艦船每年可節(jié)約100萬(wàn)美元的燃料，而且降低維護(hù)費(fèi)用、減少排放、降低噪音、提高戰(zhàn)場(chǎng)生存能力等。目前歐洲的傳統(tǒng)動(dòng)力潛艇已經(jīng)采用這項(xiàng)技術(shù)，如德國(guó)的212型潛艇。美國(guó)海軍研究辦公室（ONR）和海洋系統(tǒng)司令部（N