Reševanje zastojev: Priložnost ameriške dobavne verige električne energije

Danes se omrežje sooča z resnimi omejitvami dobavne verige, proizvodne zmogljivosti v ZDA pa ostajajo omejene.

Povpraševanje po omrežni opremi se je v zadnjih letih močno povečalo (prikaz 2), kar je povzročilo dolge dobavne roke (prikaz 3) in povišane cene (prikaz 4). Stroški kablov za daljnovode so se na primer podvojile od leta 2019, cene energetskih transformatorjev pa so se zvišale za približno 75 %. Naraščajoče cene omrežne opreme lahko imajo verižni učinek na stroški električne energije za poslovne in stanovanjske odjemalce. Glede na analiza Iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Berkeley so stroški distribucije in prenosa, na katere vplivajo omejitve v dobavni verigi, prispevali k nedavnemu zvišanju računov potrošnikov za elektriko.

Razstava 2

Kljub nekaj napredka pri ponovnem preusmeritvi so potrebni nadaljnji ukrepi za zaščito ameriške dobavne verige omrežja.

Proizvajalci se začenjajo odzivati ​​na pomanjkanje v dobavni verigi omrežja z več nedavnimi napovedmi novih ali razširjenih proizvodnih zmogljivosti v Združenih državah. Hitachi Energy je na primer napovedal Naložba v višini milijarde dolarjev v proizvodnjo transformatorjev in omrežne opreme z novo tovarno v Virginiji in Siemens Energy si prizadeva za novo zmogljivost transformatorjev v ZDA do leta 2027. The Okvirni sporazum med ZDA in Japonsko dogovorjena leta 2025 vključuje tudi zaveze glede naložb v omrežno opremo.

Čeprav so ti dogodki spodbudni, niso zadostni za odpravo vrzeli v dobavni verigi do leta 2030. Proizvajalci so doslej pri novih naložbah zavzeli relativno previden pristop, saj zgodovinski cikli vzpona in padca kar vodi vodilne delavce v dvom o tem, ali bo povpraševanje vztrajalo. Poleg tega morajo Združene države premagati izzive v dobavni verigi, povezane z vhodnimi materiali, zmogljivostjo delovne sile in nabavo komunalnih storitev:

• Vhodni materiali: Nedavne naložbe se osredotočajo na končno montažo omrežne opreme, vendar le malo prispevajo k reševanju zmogljivosti ali odvisnosti pri specializiranem jeklu, bakru in aluminiju. Združene države imajo omejene domače zmogljivosti rafiniranja bakra in le dva komercialna dobavitelja zrnatega in nezrnatega elektrojekla (GOES in NOES), pa tudi le enega domačega dobavitelja amorfne kovine, alternative elektrojeklu z izboljšanimi lastnostmi materiala.
• Delovna sila: Poročilo proizvajalcev omrežne opreme izzivi pri zaposlovanju in ohranjanju usposobljenih delavcev, pri čemer je kot eno največjih ovir za širitev zmogljivosti navedel pomanjkanje tehnične delovne sile.
• Javna naročila komunalnih storitev: Komunalna podjetja imajo transformatorje po meri z različnimi velikostmi in napetostnimi zahtevami za oskrbo strank. Visoka stopnja prilagoditve zasnove (npr. več kot 80.000 vrst transformatorjev) omejuje sposobnost industrije za povečanje proizvodnje in izgradnjo odpornosti dobavne verige v vseh projektnih portfeljih. Prakse javnih naročil za komunalne storitve okoli prednostni dobavitelji lahko tudi novim proizvajalcem oteži pridobitev certifikata.

Posledično Združene države ostajajo nezadostno oskrbljene. Obstoječa proizvodnja ni stroškovno konkurenčna uvozu zaradi višjih stroškov materialov in dela ter specializacije, ki omejuje ekonomije obsega. Na primer, doma proizvedeni transformatorji naj bi bili ... 10–25 % dražji od uvoženih transformatorjev. Ciljno usmerjeni politični posegi, o katerih bomo razpravljali v naslednjem razdelku, lahko pomagajo pri krepitvi zmogljivosti, izboljšanju usklajevanja in zmanjšanju stroškov.

Brez političnih posegov se bodo Združene države Amerike težko spopadale s povpraševanjem po omrežni opremi, kar bo predstavljalo resno grožnjo elektroenergetskemu sistemu in gospodarstvu. Na srečo obstaja vrsta možnih rešitev za okrepitev ameriških dobavnih verig omrežja, zvezni oblikovalci politik pa se začenjajo odzivati.

Januarja 2026 je bil Urad za elektriko pri Ministrstvu za energijo (DOE) zagotovljen 375 milijonov dolarjev za izboljšanje domače dobavne verige za transformatorje in druge komponente in materiale električnega omrežja. V memorandumu Ministrstvu za energijo ZDA iz aprila 2026 je Trumpova administracija sprejela odločitev v skladu Zakon o obrambni proizvodnji (DPA) za razširitev zmogljivosti dobavne verige domačega omrežja, ki je opisana kot "nevarno omejena". DPA dovoljuje široko paleto orodij, vključno z nakupi, zavezami k nakupom in finančno podporo za proizvodnjo, čeprav bo financiranje izvedbe delno odvisno od prihodnjih ukrepov Kongresa.

Spodaj so navedene politične rešitve, ki bi jih lahko Ministrstvo za energijo ZDA (DOE) upoštevalo pri uporabi novega financiranja dobavne verige omrežja in izvajanju DPA, ter nadaljnji koraki, ki bi jih Kongres lahko sprejel za reševanje tega izziva. Politični posegi so razdeljeni v tri dele: (1) odpravljanje kratkoročnih ozkih grl, (2) širitev domačih zmogljivosti in (3) spodbujanje inovacij. Čeprav se bodo koristi teh posegov uresničile v različnih časovnih okvirih, bi morali oblikovalci politik upoštevati strategije v vseh treh delih.

Strategije za lajšanje kratkoročnih ozkih grl v dobavni verigi omrežja

V bližnji prihodnosti bi se morali oblikovalci politik osredotočiti na optimizacijo obstoječih zmogljivosti omrežja, partnerstvo z zavezniškimi državami, povečanje proizvodnje v obstoječih obratih in izboljšanje sodelovanja v industriji. S pomočjo nedavnih sredstev lahko Ministrstvo za energijo ZDA (DOE) izvede več spodnjih priporočil. Cikel sredstev za proračunsko leto 2027 bi lahko zagotovil več sredstev za lajšanje kratkoročnih ozkih grl, medtem ko ponovna odobritev Zakona o energetiki iz leta 2020 predstavlja priložnost za kodifikacijo programa dobavne verige omrežja DOE.

• Spodbujajte alternativne rešitve za omrežja. Obstaja več kratkoročne rešitve ki lahko pomagajo komunalnim podjetjem učinkoviteje uporabljati obstoječo infrastrukturo za odložitev nakupov nove opreme za prenos in distribucijo. To vključuje virtualne elektrarne, napredne tehnologije prenosa, fleksibilnost povpraševanja in čisto ponovno ogrevanjeZvezni oblikovalci politik bi se morali osredotočiti na rešitve za zmanjšanje ovir za uvajanje in razmisliti o vzporednih prizadevanjih za izboljšanje. cenovna dostopnost električne energije.
• Prizadevati si za partnerstva z zavezniškimi državami. Na podlagi okvira ZDA in Japonske bi lahko oblikovalci politik v trgovinske sporazume vključili omrežno opremo, da bi zagotovili kratkoročno oskrbo. Kljub svetovnemu pomanjkanju so nekatere posamezne države ... proste proizvodne zmogljivosti, in DOE bi lahko imel vlogo pri spodbujanju novih odnosov z dobavitelji, da bi pomagal graditi zaupanje med komunalnimi podjetji in svetovnimi proizvajalci zunaj njihovega trenutnega seznama prednostnih dobaviteljev.
• Povečajte obstoječo proizvodnjo. Povečanje proizvodnje v obstoječih tovarnah omrežne opreme lahko pomanjkanje ublaži hitreje kot naložbe v nova tehnološka okolja. Proizvajalci bi lahko povečali število izmen, vlagali v pobude za produktivnost in razširili proizvodne linije. Če negotovost glede začetnega kapitala, dela ali povpraševanja ostaja ovira za širitev, bi lahko Ministrstvo za energetiko ZDA (DOE) nudilo podporo z izboljšanjem kreditne sposobnosti, pobudami za razvoj delovne sile ali z usklajevanjem odjema.
• Okrepiti sodelovanje v industriji. Ministrstvo za energetiko ZDA (DOE) bi lahko izkoristilo svoja pooblastila za sklicevanje sej, da bi združilo proizvajalce omrežnih komponent, komunalne službe in druge industrijske odjemalce, da bi izboljšalo razumevanje tveganj v dobavni verigi in omogočilo skupno reševanje problemov. Sklici DOE ali oživljena ekipa tigrov v dobavni verigi, bi lahko olajšal sporazumi o medsebojni delitvi med komunalnimi podjetji z rezervnimi zalogami za premagovanje kratkoročnih ozkih grl. Srečanja bi lahko industriji pomagala tudi pri uskladitvi dolgoročnejših količin, standardizaciji zasnov in sodelovanju pri razvoju delovne sile, da bi proizvajalcem zagotovili gotovost, ki jo potrebujejo za vlaganje v nove zmogljivosti.
• Zavarujte kritične vhodne materiale. Uprava bi lahko izkoristila novo ustanovljeno Projektni trezor, zaloge, ki jih podpira EXIM, za lajšanje izzivov z razpoložljivostjo materialov in nestanovitnih trgov surovin za specializirano jeklo in druge kritične materiale.

Strategije za širitev domače proizvodnje kritičnih komponent omrežja

Za dosego polne proizvodnje v novih obratih lahko traja več let, vendar so te naložbe danes ključnega pomena za ohranjanje stabilnosti in rasti ameriškega električnega omrežja, ublažitev izpostavljenosti prihodnjim motnjam v dobavni verigi in izkoriščanje gospodarske priložnosti domače proizvodnje. Oblikovalci politik bi morali upoštevati naslednje strategije za spodbujanje naložb v nove proizvodne zmogljivosti, pri čemer bi morali dati prednost komponentam omrežja in materialom z največjim tveganjem.

• Razširite davčne spodbude za proizvodnjoKongres bi lahko razširil obstoječe davčne olajšave za napredno proizvodnjo in naložbe na dobavno verigo omrežja. Davčne spodbude bi pomagale zapolniti vrzel v stroških proizvodnje z uvozom in spodbudile naložbe v nove proizvodne zmogljivosti s povečanjem donosnosti projektov. Davčne olajšave za dobavno verigo omrežja bi morale biti zasnovane tako, da bi podpirale inženirske materiale in končne izdelke, vključno s komponentami naslednje generacije. Eden od pristopov bi bil ustvariti davčno olajšavo za naložbe za nove proizvodne obrate (npr. dodelitev sredstev programu 48C, za katerega je oprema omrežja že upravičena), hkrati pa zagotoviti davčno olajšavo za proizvodnjo za vhodne materiale in komponente (npr. dodajanje dobavne verige omrežja k ... 45-kratnik). Ta struktura bi spodbudila naložbe v nove proizvodne zmogljivosti, hkrati pa bi obravnavala omejitve surovin v zgornjem delu proizvodne verige.
• Zagotovite dostop do nizkocenovnega kapitala za skaliranjeZvezni programi posojil lahko zagotovijo poceni kapital za povečanje proizvodnje in izboljšanje konkurenčnosti. Na primer, programi Ministrstva za energetiko ZDA (DOE) Program financiranja energetske prevlade bi lahko zagotovila nizkocenovna posojila in jamstva za posojila za proizvodnjo omrežne opreme in materialov. Poleg tega se lahko naslov III sporazuma o dejstvu v panogi uporabi za financiranje gradnje ali širitve obratov z nepovratnimi sredstvi, posojili in jamstvi za posojila za proizvodnjo izdelkov, ki jih primanjkuje in so ključnega pomena za nacionalno obrambo in energetsko varnost. Kongres bi lahko podprl proizvodnjo omrežij z ponovno pooblastilo DPA in dodeljevanje sredstev skladu DPA.
• Odpravite nestroškovne ovire za proizvodnjo. Poleg davčnih olajšav in posojil bi morali oblikovalci politik obravnavati tudi druge ovire za proizvodnjo, kot so razpoložljivost delovne sile, visoka stopnja prilagajanja in negotovost povpraševanja. Ministrstvo za energijo ZDA bi se lahko povezalo z zasebnim sektorjem pri razvoju delovne sile in standardizaciji opreme ter razmislilo o olajšanju zavez glede zavezujočih količin med komunalnimi podjetji in proizvajalci. V kolikor negotovost povpraševanja ovira nove naložbe v proizvodnjo, bi lahko zvezna vlada prevzela vlogo sidrnega kupca ali kupca v skrajni sili, pri čemer bi uporabila pooblastila DPA ali druga pooblastila ministrstva za transakcije, da bi ustvarila virtualna strateška rezerva transformatorjev, kar bi pomagalo blažiti cikle vzpona in padca ter spodbujalo standardizacijo opreme. Za izboljšanje konkurenčnosti proizvodnje bi lahko zvezna vlada razmislila tudi o programih za spodbujanje napredne proizvodne tehnike in spodbujanje industrijskega povezovanja ki dajejo prednost obstoječim gospodarskim zmogljivostim in industrijskim prednostim regij.

Strategije za spodbujanje inovacij v omrežni tehnologiji

Strojna oprema omrežja se hitro razvija, z tehnologije naslednje generacije od inovativnih LPT-jev in polprevodniških postaj do prenosa HVDC in visokozmogljivih vodnikov. Več zagonskih podjetij s sedežem v ZDA gradi omrežno strojno opremo, ki izboljšuje zmogljivost, zaobhaja omejitve surovin in ima prilagodljive, interoperabilne zasnove. Oblikovalci politik lahko pomagajo pri spodbujanju in komercializaciji teh inovacij v Združenih državah.

• Vlagajte v raziskave, razvoj in demonstracije (RD&R) za dobavne verige omrežjaMinistrstvo za energijo ZDA bi lahko v sodelovanju z nacionalnim laboratorijskim sistemom podprlo zasebni sektor pri razvoju in testiranju komponent omrežja naslednje generacije prek programov, kot so Odpornost transformatorjev in napredne komponente, Raziskave inovacij za mala podjetja, prenos tehnologije za mala podjetja... in druge nagrade in tekmovanja. Kongres bi lahko razmislil tudi o dodelitvi dodatnih sredstev za raziskave in razvoj strojne opreme za omrežja.
• Olajšajte pilotne projekte s komunalnimi storitvamiMinistrstvo za energijo ZDA bi lahko pospešilo uvajanje naprednih komponent omrežja s financiranjem pilotnih in demonstracijskih programov z javnimi komunalnimi podjetji, da bi zmanjšalo tveganje za uvedbo naprednih tehnologij te vrste, pri čemer bi se opiralo na nedavne Programi za inovacije v omrežju.
• Podprite zgodnjo komercializacijoZa podporo proizvodnji komponent omrežja v zgodnji fazi bi lahko DOE razširil dostop do pilotnih proizvodnih linij in proizvodnje v demonstracijskem obsegu s programi, kot so ARPA-E SCALEUP ali Sklad za komercializacijo tehnologije.

Krepitev dobavne verige omrežja bi ustvarila priložnosti za gospodarsko rast v državah in regijah po vsej državi. Na primer nedavna analiza v Kaliforniji ugotovili, da bi, če bi proizvodnja v državi pokrila 30 % povpraševanja po omrežni opremi, ustvarila do 12.000 trajnih delovnih mest s polnim delovnim časom. Da bi svoje regije postavili v položaj, ki bo pritegnil naložbe v proizvodnjo, lahko državni in regionalni oblikovalci politik ter vodje gospodarskega razvoja storijo naslednje:

• Kartirajte prekrivanja med industrijsko bazo njihove regije in proizvodnimi procesi za različne vrste omrežne opreme. Ta vaja gradi okvir visoke ravni referenc za vrste proizvodnje omrežne opreme, tako na ravni tehnologije kot dobavne verige, ki se najbolj ujemajo z akumuliranimi regionalnimi močmi delovne sile. Na primer, grozdi proizvodnje transformatorjev se pogosto nahajajo skupaj s proizvodnjo mazalnih olj. To verjetno odraža uporabo izolacijskih materialov v dobavni verigi za konvencionalne velike energetske transformatorje.
• Olajšajte razvoj prilagojenih programov usposabljanja delovne sile. Kot mnogi hitro rastoči elektroindustrijski sektorjih proizvajalci omrežne opreme navajajo nenehne težave pri iskanju usposobljenih tehničnih delavcev. Posledično so proizvajalci navedeni programi fleksibilne delovne sile kot ključni dejavnik pri odločanju, kje v državi locirati nove projekte. Vodilni nacionalni programi za razvoj delovne sile čez jugovzhod so del razloga, zakaj so bile zvezne države, kot so Severna Karolina, Južna Karolina, Tennessee in Virginia, v zadnjem desetletju vodilne pri privabljanju naložb v proizvodnjo v omrežju. Prilagojeni in prilagodljivi programi za razvoj delovne sile omogočajo državam, da se potegujejo za vrste sidrnih projektov, ki lahko spodbudijo nove proizvodne grozde.

Razstava 8

Zdaj je čas za okrepitev ameriških energetskih dobavnih verig