实现美国军事基地的能源独立

晓博/译

知远战略与防务研究所

【导读】当今的全球信息网络十分发达，美国的竞争对手经常利用畅行无阻的互联网，试图控制甚至瘫痪为美军军事设施提供服务的民用电厂与电网。而作为用电大户的美国国防部，已开始考虑使用军方独力运作的能源生产设施来应对这些挑战。

美国国防部是美政府中能源消耗最大的用户，目前其下属单位的用电均依赖各军事基地周边的配电系统和电网。¹美陆军已经意识到，依赖区域能源网将引发国家安全问题。俄罗斯和中国等竞争对手，正致力于利用美国老化的基础设施，在未来可能发生的冲突中取得优势，并破坏日常运作。²伊朗和朝鲜等国家则可能采取非对称的攻势网络行动，破坏美国对其经济的持续施压。³因此，军事基地应具备独立能源生产能力，以避免丧失战斗力，并能在地区能源网络受损时提供应急保障。国防部目前正在探索可再生能源与核能计划的可能性，例如小型模块化反应堆（SMR）技术，它能提供可扩充且环保的能源独立选项。本文主要聚焦于美国国内军事基地以及与地区电网相关的能源弱点，前线部署地点或海外军事基地不在本文讨论范围内。

一、国家安全风险

美国国防部已公开指出，军事基地的重大漏洞是地区能源基础设施⁴。虽然各军事设施目前都在部署安保实体和网络安全措施，但非法行为者无须渗透进基地就能进行破坏。将提供电力的外部配电系统当作攻击目标，与直接攻击基地同样具有破坏性。2019年，全国有超过12家公共事业公司成为网络攻击目标⁵。此种非法行为者持续向电力节点等基础设施施压的模式，将会一直持续下去。

美国能源部报告称，电网多年来一直遭受外部威胁考验。仅在2014年， 能源部门就公布了46起独立事件，其中很大一部分是高阶的持续性威胁⁶。俄罗斯和中国等竞争对手试图操纵美国老化的基础设施，以便于在未来可能发生的冲突中取得优势。恐怖分子和跨国犯罪组织等非国家行为体也在攻击电网设施，以此挑战民众对美国政府治理能力的认知和信心。使问题更加复杂的是美国的电力管理和监控方式，即联邦能源管理委员会负责管辖整体电网的可靠性，而配电工作则是由各州负责。这种分工造成了跨能源平台上的安全标准问题，并且可能暴露出相互支持安全战略中的漏洞。

二、能源消耗和方案

国防部向来是美政府中最大的能源用户，并且极度依赖地区电网系统提供电力。军事设施必须不间断使用电力系统和其他公用设施，以确保战备水平并维持关键服务。如果失去持续供电，可能会对军事基地及其提供紧急勤务和支援关键任务的能力产生重大不良影响。军事基地的外部基础设施支持所引发的安全问题，已促使各军种展开相关评估和测试。

美陆军已与国防部共同组织了数次能源韧性战备演习，即切断军事基地电源，测试在仅提供紧急电源情况下的部队反应和稳定性。到目前为止，乔治亚州的斯图尔特堡（Fort Stewart）、阿拉斯加州的格里利堡（Fort Greely）、肯塔基州的诺克斯堡（Fort Knox）、北卡罗来纳州的布拉格堡（Fort Bragg）等，均已通过该演习完成相关测试工作。陆军已从中汲取了许多教训，找出诸多漏洞并确立了改进措施，同时还通过弹性方案和设施能源与水源计划来拓展相关工作⁷。

部分军事设施也在试验“微型电网”(Microg rids)，以便于紧急情况下提供备用能源并减少碳排放。沼气、太阳能和风力相关计划，都在创造新的方法，以减少对碳基电力供应和地区电网的需求。可惜的是，仅靠低排放能源技术无法完全提供所需的电力，目前微型电网还是必须以柴油和天然气发电机作为辅助。虽然新能源对创造绿色替代能源很重要，但短期内这些设施仍须持续依赖柴油和天然气。

国防部也在研究军事基地的核能选项。战略能力办公室（SCO）和国防部负责采购及保障的副部长所开展的两项工作中，已建立了相关实验计划，并与私人能源公司签约，设计了用于军事设施的小型核子反应堆⁸。这两项计划均依赖商用技术和制造能力。尽管国防部对微型反应堆技术最感兴趣，但小型模块化反应堆将会先行商业化，而微型反应堆则可能要等到2030年代才能跟进。

三、能源独立解决方案

小型模块化反应堆技术已进行到最终测试阶段，预计能在2026年投入使用⁹。如果地区电网受损，小型模块化反应堆可以视需要为军事基地提供电力。与微型反应堆相比，这些小型化（模块化）核反应堆的占地面积更小，并且可以根据所有能源需求进行扩充¹⁰。虽然目前尚未确定，但生产小型模块化反应堆的成本，可能比建造核电站的成本低15%至40%。小型模块化反应堆将协助美军提升战备水平，减少碳足迹，降低能源浪费，同时还能比其他清洁能源占用更少的空间。

在安全防护方面，军事基地还能为核反应堆提供额外的安全、保障和支持。自1950年代以来，美军便拥有核动力舰船、基地核能支持和独立核能设施，且从未发生任何事故。目前美海军拥有约5400座反应堆，且多年来都没有发生运营事故。从1957年到1973年，美陆军甚至在距华盛顿特区仅数英里的弗吉尼亚州贝尔沃堡（Fort Belvoir）运营核能设施，且从未发生任何事故或警报事件。

四、缺点和限制

除了潜在的大量初始投资外，将核能引进军事基地的最大障碍是“核能”这个用语。尽管核能事故极为罕见，但切尔诺贝利核事故的涉及范围和长期影响仍让民众感到恐惧。2019年的民调显示，仅49%的美国人赞成将核能作为清洁能源替代方案，与2010年62%的高比例相比大幅下降。目前，部分州对核电的政治反对立场也可能是一项考虑因素，尤其是在碳基能源或天然气企业比比皆是的地方。

对军事基地而言，可能会发生的恐怖袭击和网络攻击始终是个威胁。但是，目前海军和空军设施未曾发生核能事故，这充分说明实体和网络安全措施已日趋完备。这些良好的纪录表明，美军确实有完善的流程存在，并且可以在国防部所属单位间借鉴，成为未来在军事设施中设置核电设备的参考。

另外，核能发电所需的物料，在基地或运送至处理设施过程中的保护和运输成本可能会提高。国防部目前在评估核电选项时应考虑这些成本，这将有利于了解运营反应堆所需的总费用。

五、建议

随着能源技术不断发展，现在是时候将未来国防资金，押注在能源独立军事基地的建设上了。小型模块化反应堆将是第一种可以支持军事基地关键能源需求的商用技术。目前数据显示，尽管微型反应堆与小型模块化反应堆两个选项，在前期筹备和基础设施建设方面都需要花费大量初始成本，但相较于微型反应堆或其他核电选项，小型模块化反应堆的实际运作成本更低。

投资小型模块化反应堆将能提供更快速、更具成本效益的独立电力选择。它可以产生足够能源来运作重要基础设施并维持战备水平；它将比微型反应堆技术早十年投入商业使用；在军事基地设置规模更小且可扩充的小型模块化反应堆，可以让国防部根据各基地与设施需求，有效规划个别能源基础设施。因此，国防部应与能源部协调，优先在军事设施中进行部署和测试，与当地设施合作进行教育与规划，并在计划目标备忘录（POM）中纳入研究、开发与采购费用，以应对未来可能推出的环境相关法案。

（本文译自美国《联合部队季刊》2021年第四季）

【1】Department of Energy, “Comprehensive Annual Energy Data and Sustainability Performance,” June 1 2020

【2】Mission Support Center, Cyber Threat and Vulnerability Analysis of the U.S. Electric Sector, (Idaho Falls: Idaho National Laboratory, August 2016), 22

【3】同上。

【4】Aaron Mehta, “Pentagon Weighs New  Requirements to Secure Military’s Vulnerable Power Grid,” Defense News, November 29, 2017.

【5】Rebecca Smith and Rob Barry, “Utilities Targeted in Cyberattacks Identified,” Wall Street Journal, November 24, 2019.

【6】See Mission Support Center, Cyber Threat and Vulnerability Analysis, 2.

【7】Alex Beehler and JE Jack Surash, “Cutting the Cord to Test Energy Resilience,” U.S. Army blog, April 13, 2020.

【8】www.defensenews.com/smr/nuclear-arsenal/2020/03/09/pentagon-to-award-mobile-nuclear-reactor-contracts-thisweek/

【9】https://www.vox.com/energy-and-environment/2019/9/6/20852313/decemberdemocratic-debate-nuclear-power-energy

【10】https://www.energy.gov/ne/articles/4-key-benefits-advanced-small-modularreactors

（平台编辑：黄潇潇）