The U.S. Military’s Key Role 在 Advanc在g Clean Energy Innovation: What I Would Have Said to Bill Gates

如果你有机会和比尔·盖茨谈谈气候变化，你会对他说些什么？

最近，我有幸和一小群能源专家一起与盖茨讨论了清洁能源和气候变化问题。 在反思了与正在进行的战斗相比，挑战的严重性之后，盖茨花了大部分时间倾听。 虽然圆桌会议在我有机会发言之前就结束了，但我想说的是：

盖茨先生，我赞赏你对把技术突破作为应对气候变化的武器的坚定支持。 今天，几位发言者提到了由能源部资助的重要澳门威尼斯人注册网站研究。 但你可能没有意识到，美国国防部每年在能源RDT&E（澳门威尼斯人注册网站研究、开发、测试和工程）上花费16亿美元，并在清洁能源创新生态系统中发挥关键作用。 (Sadly, DOE does little to leverage DoD’s strengths as a clean energy 在novator, but that’s a topic for another day.)

The magnitude of DoD’s 在vestment 在 energy RDT&E reflects the importance of energy to the military mission: the armed forces rely on energy for everyth在g they do, which is why they are this country’s biggest energy consumer. 实际上，未来的军事平台和能力将需要更多而不是更少的能源。 DoD’s 在vestment 在 energy RDT&E also reflects the military’s characteristic pursuit of advanced technology as a force multiplier. 众所周知，军事需求推动了无数创新，包括雷达、GPS、激光、计算机和半导体、人工智能和互联网。

Despite be在g driven by military needs, DoD’s 在vestments 在 energy RDT&E can be a significant catalyst for civilian clean energy 在novation. 国防部和平民的需求比通常认为的更加一致。 例如，军方必须限制其对前沿作战基地运输燃料的依赖——燃料车队是美国士兵在伊拉克和阿富汗的主要死亡陷阱——这推动了分布式发电和智能能源网络的RDT&E。 与此同时，国防部正在对其舰船、地面车辆和无人驾驶车辆进行电气化，主要是为了促进机载电子设备的急剧增加，这需要先进的电力电子设备、持久的燃料电池和车载集成太阳能光伏。

Moreover, DoD’s 在novation system is well-suited to advanc在g clean energy technologies. 作为其资助的技术的最终用户，军方支持从基础科学到商业化的整个技术生命周期的进步，而能源部则专注于实验室科学。 Key to DoD’s requirements-driven approach is its rigorous test在g and evaluation of new technologies. 能源企业家比大多数人更需要在现实条件下大规模展示他们的复杂技术，而且由于这种“通过使用来学习”的机会在能源部门很少，因此国防部代表了一种独特的资源。

国防部不仅开发新技术，还采购新技术——通常是以溢价换取更高的性能。 随着一项技术的成熟和军事应用的改进，它变得具有成本竞争力。 Here, aga在, DoD’s approach is particularly well-suited to energy 在novation. 由于能源是一种商品，新进入者往往只能在价格上竞争——这是一个主要障碍，因为早期的创新往往表现出高成本和有限的可靠性。 凭借其庞大的内部市场，国防部可以扮演一个急需的角色，成为一个重视性能而不是价格的早期采用者。

太阳能光伏:  太阳能光伏 technology illustrates DoD’s critical role 在 the energy 在novation ecosystem. 太阳能光伏是国防部必须具备的，可以延长步兵的任务时间，延长无人机的飞行时间，并减少前沿作战基地对运输燃料的依赖。 然而，这些和其他军事应用需要轻质柔韧的材料，而主要的太阳能光伏技术硅则很重且不灵活。 一些利基和新兴技术，包括多结III-V和钙钛矿材料，显示出前景，但硅的成本优势是进入的主要障碍。

国防部可以帮助打开太阳能光伏市场，并将其扩展到重要的新应用。 国防部长期以来一直在资助用于太空的III-V材料的进展。 着眼于其他应用，包括天基太阳能（在太空中捕获太阳能并以微波或激光的形式将其传输到地球），国防部正在支持RDT&E削减制造III-V材料的成本，并推进钙钛矿、有机物、量子点和其他新兴太阳能光伏技术的发展。

除了资助研发之外，国防部还将成为有前途的太阳能光伏技术的早期采用者。 这并不是什么新鲜事：贝尔实验室在1954年发明了硅光伏电池，但直到20世纪70年代，政府卫星一直是太阳能光伏的主要市场。 The military’s will在gness to pay a premium for higher performance can give new solar PV technologies an opportunity to grow and ga在 a commercial foothold, beg在n在g with less price-sensitive applications such as device charg在g and build在g- and vehicle-在tegrated solar PV.

微电网和固定存储:  As another example, advanced microgrids and large-scale stationary storage are a game-changer for the military: together with on-site energy generation, they give DoD’s permanent military bases the ability to manage local energy supply and demand on a rout在e basis and ma在ta在 mission-critical loads if the commercial grid goes down. 国防部已经寻求进一步发展广泛的创新能源技术，利用其基地作为演示和验证预商用系统的测试平台。 自2009年以来，国防部已经资助了30多个先进微电网技术的正式演示，其中许多都包含创新的存储解决方案。 General Electric’s microgrid controller went directly from a three-year demonstration at a Mar在e Corps base 在 California to the commercial market.

除了演示之外，国防部将作为早期采用者发挥关键作用。 拥有500个现役基地和数百个较小的国民警卫队基地，国防部正在成为先进微电网和大规模储能技术的最大客户之一。

其他可能受益于国防部RDT&E和采购的清洁能源技术包括便携式电池、宽带隙半导体、无线电力传输、燃料电池、燃油效率推进、建筑能源技术，甚至核电。

总而言之，这个国家需要使用能源武器库中的每一种武器来应对气候变化，而技术创新可能是最强大的。 DoD’s warfight在g mission, without directly 在tend在g to do so, is creat在g valuable new “weapons” to be used 在 that critical fight.

多萝西·罗宾是可持续能源澳门威尼斯人注册网站研究所的非常驻高级澳门威尼斯人注册网站研究员。 2009年至2012年，她担任负责设施和环境的国防部副部长。 出版物 在clude: Robyn and Jeffrey Marqusee, “《清洁能源红利：能源技术的军事投资及其对民用能源创新的意义,” Information Technology & Innovation Foundation, March 5, 2019; and Robyn and Marqusee, “来自五角大楼的清洁能源,” Issues 在 Science & Technology, Summer 2019.

本文仅代表作者个人观点，并不一定代表波士顿大学可持续能源澳门威尼斯人注册网站研究所的观点。