《美国研究》 2008 年第 2 期

 

 

 

美国空军的替代能源政策

 

 

李超民

 

 

〔内容提要〕在全球石油资源日益减少,各国竞相开发新型环保替代能源的背景下,美国空军正走在研发和使用替代能源的世界前列。目前美国空军使用的替代燃料主要有生物柴油、 F-T 技术 CTL/GTL 燃料等。但是由于在技术进步、商业投资方面面临较大障碍,新体制也有待形成,替代能源的商业应用尚需时日。对于美国空军使用替代燃料,美国国内存在一些争议,但是美国国内使用替代能源的立法和国防部的各种替代能源规划,终将推动发展和使用替代能源的步伐。从应用前景看,未来生物质燃料生产和战场、军事基地使用的可再生能源生产技术将有很大发展。美国空军的替代能源政策将产生深远影响。

 

关键词:美国外交与军事战略 军事 空军 能源政策 替代能源

 

 

  近年来,美国国防部通过制定替代能源计划、研发替代能源技术、采购替代能源,开始减少对进口化石能源的依赖和二氧化碳排放。美国国防部认为,作为军队的最大化石能源用户,空军通过使用替代燃料,减少航空用油,具有重大战略意义。进入 21 世纪以来,美国空军加快了替代能源的研究和军用航空燃料替代试验,并制订了到 2016 年实现一半航空燃油的替代目标。美国生物能源的规划和立法、生产和使用,造成农产品的种植和使用结构都发生了巨大变化,颠覆了原有的农产品价格体系,在全球范围内产生了深远影响。同时,煤 / 天然气变油( CTL/GTL )技术重新得到关注,对于美国煤炭产业、天然气产业发展也都带来新的机遇。但是由于军事装备的特殊要求,使用替代能源,包括生物能源,还面临着一系列政策和技术问题。美国战略研究界对此极为关注,纷纷建议通过修订相关立法、开发武器系统适用的燃料技术、加大政府支持替代能源的力度等政策,推动空军尽快实现航油转型,减少对进口化石能源的依赖程度,减少二氧化碳排放。本文试图总结美国空军使用替代燃油的现状和动因,分析美国空军使用替代燃油的政策含义。

一、美国空军使用替代能源的动因与现状

 

  美国军方面临的能源问题主要是:来源不稳定,对国外能源过度依赖,供应链薄弱,容易因遭受袭击而中断,因此,解决军队能源问题的一个重要方式就是降低燃油使用量,并推广使用清洁燃料。【注释】 William Harrison, “ The Drivers for Alternative Aviation Fuels, ” Assured Fuels Initiative, available at: http://www.trbav030.org/pdf2006/265_Harrison.pdf. 【注尾】美国空军上校乔治· J. 兰吉尔在 2007 年 8 月提出的《国防部能源战略》报告中称,作为美国化石能源消耗的最大单一用户,美国军方在 2005 财年共消耗了 1.25 亿桶石油,占美国政府燃料消耗的 93 %。而军用燃料的 85% 是由空军、海军的各种战机和车船消耗的,其中空军用油占 52% 。根据美国中央情报局 2005 年出版的《世界概况》( 2005 CIA World Fact Book ),美国国防部是世界上日均最大石油用户之一,排名第 34 。美国国防部在 2006 财年能源支出达 135.5 亿美元,其中 100 亿美元是用于购买燃油。为了应对不断上升的油价,美国国防部 2006 财年燃油采购支出预算达 79 亿美元,比 2002 年的 22 亿美元增加了 73 %,其中包括应对全球性的反恐活动而增加的 12 %的燃油消耗量。而美国军方的预算成本和资源规划一般只按照“国防部能源支持中心”( DESC )的标准价格计算,并不包含燃油的物流成本,所以空军燃油成本要远高于这个数字。【注释】 Gregory J. Lengyel, “ Department of Defense Energy Strategy: Teaching an Old Dog New Tricks ” , 21st Century Defense Initiative, Foreign Policy Studies, Washington, D.C: The Brookings Institution, Aug. 2007, pp.10~12. 【注尾】据美联社 2007 年的一篇报道,美国空军有各种飞机 6 千架之多,机型十分复杂(主要参见表 1 ),其中国内燃油消费量占 60 %,国外消耗占 40 %,每天消耗燃油 700 万加仑,油价每桶上涨 10 美元,其成本就会每年增加 6 亿美元。仅美国空军的 C-17 型飞机每年的燃料消耗量达 1. 7 亿加仑 ,按2007 年价格计算,这些燃料价值为 3.82 亿美元。【注释】 TACOMA, Wash. (AP), “ Air Force Jet Powered by Synthetic and Regular Fuel Soon to Take Flight, ” Associated Press, available at: http://www.komoradio.com/news/local/12533531.html, May 28, 2008. 【注尾】现在,空军支出的 80 %用于航空燃料采购。 2003 年和 2006 年,空军喷气机使用燃油分别耗资约 26 亿美元和 58 亿美元。 2005 年空军燃油支出超支 14 亿美元, 2006 年超出预算 16 亿美元,达到 66 亿美元。【注释】 Suzanne Yohannan, Air Force Seeks Commercial Airlines  Support in Push for Synfuels, available at: http://www.americaoutloud.org/, May 8, 2008; 另参见 Statement of Congressman Joel Hefley, “ Before the Subcommittee on Terrorism, Unconventional Threats and Capabilities Subcommittee and Readiness Subcommittee, ” September 26, 2006, CQ Transcriptions, p.4. 【注尾】

表 1 美国空军战机代表性机型的燃油消耗定额 ( 加仑 / 飞行小时 )

战机机型

2006 财年定额

战机机型

2006 财年定额

A-10

603

C -5A /B

3384

B-1B

3874

C-5B

3503

B -2A

2181

E-3B/C

2105

B-52H

3524

F -15A /B

1715

C-130E

742

F -15C /D

1715

C -135C /E

1700

F-15E

1879

C -17A

2781

T -38A /C

395

C -21A

181

 

 

  资料来源: Kristine E. Blackwell, “ The Department of Defense: Reducing Its Reliance on Fossil  Based Aviation Fuel  Issues for Congress, ” CRS Report for Congress, June 15, 2007, p.2.

2006 年春,美国国防部国防研究与工程局成立课题组,开始研究军队能源问题,包括能源安全审查、降低国防部对进口化石能源的过分依赖、确定替代能源来源,以及确定国防部能源战略选择等问题。这项课题没有出版书面报告,但是据公开信息显示,课题研究主要包括以下几个方面内容:开发和试验用于兵器系统的替代燃料;衡量军方替代燃料使用进度的可行性;制定替代燃料产业发展的激励计划。课题组认为,减少对化石能源依赖的方法之一是科学规划国防部替代燃料计划。这个课题组提出,为了减少对进口化石能源的依赖,需要实施提高能源使用效率的新指标体系,其中包括寻找新的替代能源来源。【注释】 Department of Defense, “ Energy Security Task Force Overview of Findings, ” Washington, D.C.: Department of Defense, Mar. 15, 2007. 【注尾】 2006 年以来,美国空军对天然气液化( GTL )燃料进行了适航性测试,据称结果令人鼓舞。同年 9 月,空军在加利福尼亚州爱德华兹( Edwards )空军基地,用 50/50 的合成 F-T 燃料在 B-52 同温层堡垒飞机的 JP  8 喷气推进发动机上进行了测试,没有发现不良效果。同年 12 月,空军在所有 B-52 飞机发动机上测试使用这种混合燃料,也没有出现负面效果。 2007 年 1 月,美国空军在南达科他州美诺特( Minot )基地,对这种燃料进行了低温发动机启动试验。 2008 年 3 月 14 日 ,这项试验获得了联邦航空管理局( FAA )“ 2007 年杰出航空研究奖”。通过试验,有 60 多种新型材料被认定合格。在俄亥俄州赖特-帕特森空军基地( AFPN )举行的授奖大会上,联邦航空管理局研究与技术开发办公室主任巴里·斯科特说:“杰出航空研究奖的颁发对象是那些取得高效率或者安全运行的飞行类研究成果。”他们近期还将在 C-17 Globemaster III , F-22 Raptor ,以及 B-1B Lancer 等不同型号的战机上进行试验。【注释】 Mike Wallace, “ FAA Lauds Air Force Synthetic Fuel Team, ” available at: http://www.afmc.af.mil/news/story.asp?id=123091023. 【注尾】除此之外,已经列入 2008 年试验计划的机型还有 C-17 和 B-1 ,列入 2009 年试验计划的机型有 F-22 。最后所有未试机型都将进行替代燃料试验,时间定在 2011 年上半年。【注释】 Michael W. Wynne, T. Michael Moseley, “ Fiscal Year 2008 Air Force Posture Statement, ” Washington , D.C. : Department of The Air Force, February 27, 2008, pp.34~35, available at: http://www.posturestatement.af.mil/shared/media/document/AFD-080310-037.pdf 【注尾】通过试验的军用航空燃油更清洁,而价格只有 40~75 美元 / 桶。【注释】“ U.S. Air Force Tests Synthetic Fuel Blend, ” available at: http://www.upi.com/Top_News/ 2007/12/31 /US_Air_Force_tests_synthetic_fuel_blend/UPI-52561199118974/. 【注尾】

 

  美国军方目前还是美国生物燃料的最大用户。 2005 财年军方总耗电量的 9 %来自生物燃料发电,高于全国平均数的 3 个百分点。到 2025 年,其目标计划达到 25 %。实际上目前不少军事设施使用的可再生燃料比重已经超过 25 %,例如,戴斯( Dyess )空军基地 100 %使用可再生燃料,美诺特( Minot )和费尔柴德( Fairchild )空军基地可再生燃料使用率也分别达到 95.7% 、 99.6% 。【注释】 Gregory J. Lengyel, “ Department of Defense Energy Strategy: Teaching an Old Dog New Tricks, ” 21st Century Defense Initiative, Foreign Policy Studies, The Brookings Institution, August 2007, p.48. 【注尾】

 

  美国空军认为,必须使用更多类型的可再生能源,以保证来源多样化和成本低廉,环保效果更好。【注释】 Ibid., pp.47~49. 【注尾】因此,其他能源形式也引起了他们的广泛关注。 2007 年 12 月,美国最大的太阳能源装置, 14.2 兆瓦光电能量束在内利斯( Nellis )空军基地投入使用,据说这里也将使用小型核能装置。【注释】 Jim Wolf (Reuters), “ U.S. Air Force Turns to Alternative Fuel, Slashing CO2, ” available at: http://www.enn.com/pollution/article/24117. 【注尾】

 

二、美国国内关于空军使用替代能源的争议

 

  目前美国空军寻找的替代燃料包括两大类,一种是“合成燃料”( synthetic fuel ,或者简称 synfuel ),这种燃料的基本来源是煤炭和天然气等不可再生化石资源;另一种是以玉米、甘蔗和青草等植物品种为原料的生物燃料( biofuels )。这种燃料分为两种,燃料乙醇( ethanol )和生物柴油( bio  diesel ),燃料乙醇在美国基本全部用玉米生产, 2008 年将消耗美国玉米产量的 30 %上下,而生物柴油主要使用大豆油生产,如果美国每年用大豆油生产 10 亿加仑生物柴油,将有约 31 %的国内大豆油用于生物柴油生产。当前美军战区燃料有 7~9 种类型,国防部十分关注是否能够找到所谓“专门作战燃料”(“ Single Battlespace Fuel ”, SBF-1 ),这种燃料应当有如下优点:低排放和高稳定性,减少污染,热值高,实现海军燃料品种单一化,无硫,较高的热稳定性和高 H/C 比,以满足高速涡轮发动机(冷却性能增加 2.2~9 倍)、陆海军装备(要求 16 脘值 >74 )、超音速发动机(要求 1200Btu/lb 和高冷却性能)、燃料电池发电机和碳氢火箭( ISP=362.5 )的使用要求。【注释】 William Harrison, “ The Drivers for Alternative Aviation Fuels, ” Assured Fuels Initiative, available at: http://www.trbav030.org/pdf2006/265_Harrison.pdf 【注尾】目前,美国国防部正在开发能够使用合成燃料的战机,由于改变现有后勤运输系统困难很大,因而,即使研究出了可以商业化推广的替代能源,也会由于缺少用于运输和储藏替代燃料的运输车辆,最终成本降不下来。所以,无论是对于空军使用生物燃料,还是使用合成燃料、氢燃料电池开发都存在极大争议。【注释】 Kristine E. Blackwell, “ The Department of Defense: Reducing Its Reliance on Fossil  Based Aviation Fuel  Issues for Congress, ” CRS Report for Congress, June 15, 2007, p.3. 【注尾】

 

  (一)关于使用生物燃料的争议。目前,美国进行商业生产的生物燃料主要是乙醇汽油和生物柴油两种。 2007 年年底生效的美国《能源独立和安全法》【注释】 Energy Independence and Security Act of 2007 , P.L.110~140. 【注尾】规定,到 2020 年,美国汽车工业必须使油耗降低 40 %,达到 35 英里 / 加仑水平。其中“可再生燃油标准” (RFS) 鼓励大幅增加生物乙醇的使用量,到 2022 年达到 360 亿加仑。此外,还要求制定更为严格的能效标准。与《 2005 年能源税收政策法》【注释】 Energy Tax Policy Act ( EPACT ) of 2005, P.L.109~158. 【注尾】相比,该法规定的全国生物能源使用量标准每年几乎翻一番,如原来规定 2008 年生物能源使用量必须达到 54 亿加仑,新法律增加到 90 亿加仑,原规定 2012 年使用 75 亿加仑,新法律规定使用量必须达到 152 亿加仑,其中包含 20 亿加仑、使用生物质原料生产的可再生能源(即所谓先进燃料)(参见表 2 )。美国当前的生物能源投资十分活跃,实际生产能力的上升也非常迅速,所以,这对美国及世界各国未来的粮食生产和消费都将带来长期深远影响。

 

  而对于生物柴油的生产和使用,美国农业部规定 2012 年的基准线为 10 亿加仑,从 2013 到 2022 年,生物柴油年产量不低于 10 亿加仑。美国国防部从 2000 年开始使用 B20 号生物柴油,武装部队各部门都在非战术( non  tactical )车辆中使用 B20 号生物柴油。 B20 号柴油是用 20 %的生物柴油和 80 %的化石柴油混配合成的。军方目前是美国最大的生物柴油用户,每年采购生物柴油 1500 万加仑。由于生物柴油的可再生性和所谓“碳中和性”( carbon neutral )特点,在生物柴油燃烧过程中,排放的二氧化碳又被植物原料生长所需要吸收的二氧化碳抵消,这样使用生物柴油后,总的碳排放明显降低。

 

表 2 美国可再生燃油新旧使用标准( RFS )

  ( 单位:十亿加仑 )

 

110 - 140 公法

109 - 58 公法

年份

可再生燃料标准

先进燃料含量

可再生燃料标准

2006

4.0

 

4.0

2007

4.7

 

4.7

2008

9.0

 

5.4

2009

11.1

0.6

6.1

2010

12.95

0.95

6.8

2011

13.95

1.35

7.4

2012

15.2

2.0

7.5

2013

16.55

2.75

 

2014

18.15

3.75

 

2015

20.5

5.5

 

2016

22.25

7.25

 

2017

24.0

9.0

 

2018

26.0

11.0

 

2019

28.0

13.0

 

2020

30.0

15.0

 

2021

33.0

18.0

 

2022

36.0

21.0

 

     资料来源: Energy Independence and Security Act(P.L.110~140) ; Energy Tax Policy Act of 2005(P.L.109~158) ; Brent D. Yacobucci, Fuel Ethanol: Background and Public Policy, Washington : Congressional Research Service/The Library of Congress, March 3, 2006, p.18.

 

  空军使用生物柴油的争议主要是关于生物柴油的技术现状。生物燃料目前的能源密度过低,尚不足以替代喷气发动机用燃油。乙醇能源的密度要比现在使用的传统航油能源密度低 25 %左右,涡轮发动机无法使用。而且乙醇燃料在极端温度下也无法使用,更难以适应战机需要。美国国防部国防高级研发署( DARPA )目前总共资助三项生物能源开发项目,分别是北达科他大学能源与环境研究中心、通用电气公司全球研究所、霍尼韦尔 UOP 分公司,上述公司都是用大豆和芥子油生产生物燃料,为了降低生产成本,避免与粮食和生物柴油生产争土地,未来他们会试验用生物质和在荒地种野草生产,这样能够减少化肥施用和灌溉用水,改善生态。【注释】 Prachi Patel  Predd, “ U.S. Military in Hunt for Bio  based Jet Fuel, ” available at: http://www.spectrum.ieee.org/aug07/5492. 【注尾】 2006 年,国防高级研发署曾资助从富油作物中开发合成燃料,开发的目标定为最终替代 JP  8 发动机使用的化石能源,并规定研发机构在 2008 年把产品交政府测试。

 

  (二)关于合成燃料使用的争议。 20 世纪初就发明了煤 / 天然气变油技术,以及利用油砂制油技术。所谓菲舍尔-特洛普施过程(“ Fischer  Tropsch ” process ,或称 F-T 燃油)至今仍然是煤变油技术的基础。对于美国空军战机使用合成燃料,美国国内也有很多争论。支持者认为,这种燃料经飞机燃烧后较为清洁,碳排放较少。产生的二氧化碳比传统燃料低将近 2.4% ,残留物低将近 50%~90% ,硫排放低近 100 %。这种燃料的低温性能也非常优越,有助于飞机高空运行和低温启动。其超级热稳定性,也使开发高效能燃料发动机有了可能。美国国防部认为,使用美国国内资源就能生产这种燃料。

 

  但是反对空军使用 F-T 燃料的声音也十分强烈。主要问题是,如何能够生产足以使美国空军长期使用的 F-T 燃料,因为尽管这种燃料在使用过程中排放的碳很少,但是生产过程中却要产生高于石油燃料的碳,而且即使把生产过程中的碳排放进行集中收集储藏,这种收集储藏技术的使用却要等很多年以后。美国空军非常关注这个问题,并且已经与美国能源部、国防物流署和非传统战略燃料课题组研究解决办法。而且,这种燃料燃烧后没有硫残留也带来两个问题,一是发动机润滑问题,二是由于缺少芳香碳氢化合物,可能会导致发动机密封不严而泄漏。

 

  由于合成燃料的原料是煤炭,而煤矿开发也会造成生态环境破坏,例如公地减少、地下水质下降、矿井事故上升等。即使煤炭生产上升 40 %,减少的石油进口数量也极为有限。所以未来空军使用替代燃料的最大好处只是提高燃油效率和清洁环境。

 

  而且,建设 F-T 燃油生产厂面临的最大挑战是缺乏资金。 2006 年 9 月,俄克拉何马州图尔萨( Tulsa )燃料厂在向美国空军供应 10 万加仑 B - 52 飞机试验用合成燃料后就关闭了,主要原因是没有后续合同。宾州的 CTL 柴油生产厂也遇到了融资障碍,成本从 2003 年预计的 6.12 亿美元上升到了 8 亿美元,只有美国国防部进行投入才或许会带来新的投资。 2006 年 5 月,美国国防部发布过招标建议,为空军和海军采购 20 万加仑 F-T 燃料,用于 2008 年和 2009 年的试验,有 20 家公司应标。根据美国空军到 2016 年使用国内生产的合成燃料勾兑 50 %航油的计划,按照目前的使用比例,每年需要混合燃料 3.25 亿加仑,因而需要新建 5~10 家生产厂,不但建设工期需要数年时间,而且还需要大量资金。一般预计建设一个日产 1 万桶油的生产厂需要投资 10 亿美元,而 8 万桶油产量的生产厂需要投资 50~100 亿美元。【注释】 Coal  To  Liquid Coalition, 其网址为 http://www.futurecoalfuels.org/faq.asp 。【注尾】美国能源部估计建设一家 CTL 需要 35 亿美元和 5~6 年建设工期。【注释】 Crude Oil, Uncertainty about Future Oil Supply Makes It Important to Develop a Strategy for Addressing a Peak and Decline in Oil Production (Washington, D.C.: GAO, February, 2007), p.60. 【注尾】根据美国相关立法,国防部当前能够签署的购买替代航空燃油的合同最长为五年,由此可见,国防部实施替代航空燃油计划存在很多困难。不过美国国会正准备进行立法修订,未来可能准许国防部把合成燃料采购合同期限延长至 25 年。

 

  (三)关于氢气燃料电池开发使用的争议。 2004 年,美国国防能源支持中心发布报告,认为氢气在未来 10~30 年内可能成为国防部的燃料来源,不过在 30~40 年内,武器系统使用氢气的可能性不大。国防部目前已经对于氢气燃料电池发动机的开发使用投入很大精力。【注释】 Brent D. Ycobucci and Aimee E. Curtright, “ A Hydrogen Economy and Fuel Cells: An Overview, ” CRS Report for Congress, January 14, 2004, available at: http://ncseonline.org/NLE/CRSreports/04Jan/RL32196.pdf. 【注尾】但是各种意见都有。支持者认为,这种能源生产过程比压缩发动机效率高,而且不产生二氧化碳,也无须充电,可连续工作。由于静音和不产生红外线,军事上隐蔽性能也很好。便携式氢气装置重量轻,而且比电池供电时间长,且战场上只要有水就能发电。国防部备用发电设备已经开始使用这种装置。例如,夏威夷希卡姆( Hickam )空军基地的通勤车每天用燃料电池电源行驶 100 英里 。国防部目前还在开发用于地面车辆和小型便携设备燃料电池。 2006 年 9 月,陆军开始试验通用汽车生产的燃料电池车辆。反对者认为,成本、供电时间、运输和储藏氢气燃料是推广使用燃料电池发动机的最大障碍。根据美国能源部计算, 80 千瓦容量、供电 1 千小时的燃料电池发电机,发电成本高达 110 美元 / 千瓦,能源部计划到 2015 年把燃料电池发电成本降到 30 美元 / 千瓦,使用寿命延长到 5000 小时。截至目前美国还没有建设燃料电池的存储和运输体系。其他缺点还有,舰船使用的氢气燃料通常是传统燃料的 4 倍,由于燃料库容积受到限制且氢气易燃,导致舰船上几乎无法大量装载,军用飞机更不例外。

 

  (四)关于其他类型替代燃料的争议。除了以上生物燃料、合成燃料和氢气燃料电池发动机技术,目前美国国防部还在进行其他替代燃料的生产和使用准备,主要有垃圾发电和太阳能利用,但是对此也存在很多争议。利用垃圾发电主要基于军事基地有大量固体垃圾需要处理,这些垃圾数量很大,每年要耗费大量燃料向外运输,而现有比较成熟的垃圾发电技术完全可以发挥作用。对于空军来说,用塑料生产燃油最好。理论上, 7 磅 塑料可生产 1 磅 JP  8 燃料,但是军事基地垃圾并不全是塑料。所以, 2007 年国防高级研发署资助了一项研究,从植物油中提炼塑料,然后转化为 JP  8 燃油。太阳能目前在美国空军中已经用于无人机和载人机,其优势是保证飞机长距离长时间飞行、无排放且静音。但是,目前的技术无法保证这种飞机翼展更大、载重量更大,而且能源储存困难较大,成本很高。

 

  由此可见,空军使用替代燃料的主要问题是技术上的,如利用生物质开发生物柴油和乙醇,提高作为航空燃油的生物能源的密度,以及减少生产过程中碳的自然排放。而相关的运输和储存技术的突破对于空军也很关键。其他方面的问题主要涉及生产、采购、使用替代燃料的体制问题,如果没有联邦政府的立法、财政、金融政策支持,困难将非常大。正像美国生物燃料产业由小到大发展的经验一样,一旦政府支持到位,美国空军的替代燃料计划将会很快得到的发展。空军还很关心替代燃料向民航部门的推广,因为市场上大量使用替代燃料的结果,会大大拉低替代燃料的市场价格,推动美国空军替代 50 %化石能源的目标。

三、美国空军使用替代能源政策含义

 

  美国空军研发和使用替代燃料主要是为了减少对进口石油燃料的依赖,同时减少碳排放,但是作为一支全球调动的现代化军队,寻找来源可靠的能源的考虑更为迫切。国防科学局( Defense Science Board )的报告认为,如果军方实现了未来在全世界各地战场上生产合成燃料,目前类似在夏威夷军事基地、伊拉克、阿富汗战场使用的油料依赖远距离运输,运输线脆弱,代价高昂等问题即可迎刃而解。【注释】 Office of the Under Secretary of Defense For Acquisition, Technology, and Logistics, “ Report of the Defense Science Board Task Force on DOD Energy Strategy: ‘ More Fight  Less Fuel ' , ” available at: http://www.fas.org/irp/agency/dod/dsb/skills.pdf. 【注尾】 2008 年2 月27 日 ,美国空军部长韦恩(Michael W. Wynne )和空军参谋长墨斯里( T. Michael Moseley )在国会作证时指出,空军将制定一个十分具有进取性的能源战略,以满足美国《 2005 年能源法》要求的替代能源目标,减少空军的化石燃油使用量,不断控制燃料成本增加,尽量采购更多的替代燃料,还将对替代燃料和发动机技术提高燃油效率的水平进行评价,推动目标实现。美国空军的目标是把其在北美大陆使用的航空燃油与 50 %国产合成燃料进行勾兑,并要求空军替代燃料供应商是环境友好型的。在技术开发方面,美国空军当前着手开发的技术有高效能空气动力概念、先进的燃气涡轮机,以及高性能、燃油效率更高的多冲程发动机。【注释】 Michael W. Wynne, T. Michael Moseley, “ Fiscal Year - Air Force Posture Statement, ” Washington , D.C. : Department of The Air Force, February 27, 2008, pp.34~35, available at: http://www.posturestatement.af.mil/shared/media/document/AFD-080310-037.pdf. 【注尾】

 

  美国国防部采购、技术和物流副部长办公室的一份报告指出,必须切实从操作和资金力度上,加大对提高能源效率和替代燃料技术的投资,促进战斗和相关系统、设备和基础设施及前沿技术进步。其中战斗装备方面,提高操作性能并减少战场燃料和燃料物流需求是主要的,因此需要开发 BWB 飞机技术、电动传动器、微型发电设备、仿生平台构件等。同时每年投资 5 亿美元开发采购分类计划。从 2008 年 7 月起将启动研究计划,确定合成燃料的性能,以实现本地化生产;同时,根据燃料的类别,确定或者开发用于推进系统的物质。空军替代能源本地化生产在当地易得的原料包括厨余垃圾和生活废弃物以及其他生物性物质等。空军还将继续进行基础研究投资,开发新型替代能源技术,进行实地试验和综合评价。一般情况下,由于投入巨大,私营研发机构和企业很难承担这样的成本。该报告建议国防部优先重视在燃料转运地用本地原料生产合成燃料,减少运输成本和运输燃料消耗。关于设备和基础设施使用可再生能源问题,报告提出,所有建筑都必须从设计阶段就引入可再生能源概念。最后,在前沿技术进步方面,在 2010 财年增加能源储存技术投资,改善电动车辆性能,使转运站的可再生能源发电的电能实现存储。【注释】 Office of the Under Secretary of Defense For Acquisition, Technology, and Logistics, “ Report of the Defense Science Board Task Force on DOD Energy Strategy: More Fight  Less Fuel, ” available at: http://www.fas.org/irp/agency/dod/dsb/skills.pdf.pp.69~71. 【注尾】

 

  美国国防部替代能源研发已经引起商业航空公司的关注。它们普遍认为, JP  8 喷气机燃料的开发成功,对于环保意义重大。英国航空公司已经开始进行生物燃料发动机使用试验。 2007 年 4 月份,维京大西洋航空公司宣布,将于 2008 年在波音 747 机型上试验生物燃料,目前它们的技术尚属于机密,公司没有提到生物燃料的来源,只是说此举是为了帮助生产清洁能源,将来波音公司也能够减少燃油消耗和排放。目前欧洲航空公司并没有被列入限制排放的对象名单。【注释】 Prachi Patel  Predd, “ U.S. Military in Hunt for Bio  based Jet Fuel. ”【注尾】

 

  美国空军航油实现替代的规划和试验具有重要的军事、经济和技术方面的现实意义。首先,一旦美国空军实现燃油替代,那么美国替代能源技术的进步不但催生一大批新的产业,如替代能源生产商及其产业链,而且,还将为新能源开发和使用起到示范作用,推动大范围使用替代能源。其次,美国空军所面临的长距离运输军用能源的困难将在很大程度上得到缓解。第三,大幅度降低美国空军对于化石能源进口的依赖,实现能源生产的本地化和战场化,提高美国军队的战场生存能力。但是,一旦美国空军加速实施替代能源研究和使用的步伐,对于目前已经十分突出的粮食用于制造能源的高粮食价格时代,决不会是福音。从中我们还应当看到目前正在逐渐明