Rješavanje zastoja: Prilika za američki lanac snabdijevanja električnom energijom

Danas se elektroenergetska mreža suočava s ozbiljnim ograničenjima u lancu snabdijevanja, a proizvodni kapaciteti u SAD-u i dalje su ograničeni.

Potražnja za mrežnom opremom je porasla posljednjih godina (Prilog 2), što je rezultiralo dugim rokovima isporuke (Prilog 3) i povišenim cijenama (Prilog 4). Cijena kablova za dalekovode, na primjer, porasla je udvostručile su se od 2019. godine, a cijene energetskih transformatora su porasle za oko 75%. Rastuće cijene mrežne opreme mogu imati domino efekat na troškovi električne energije za poslovne i stambene potrošače. Prema analiza Prema podacima Nacionalne laboratorije Lawrence Berkeley, troškovi distribucije i prenosa, na koje utiču ograničenja u lancu snabdevanja, doprineli su nedavnom povećanju računa za električnu energiju potrošača.

Prilog 2

Uprkos određenom napretku u vraćanju na tržište, potrebne su daljnje akcije kako bi se osigurao američki lanac snabdijevanja električnom energijom.

Proizvođači počinju reagovati na nedostatke u lancu snabdijevanja mreže s nekoliko nedavnih najava za nove ili proširene proizvodne kapacitete u Sjedinjenim Državama. Na primjer, Hitachi Energy je najavio Ulaganje od milijardu dolara u proizvodnju transformatora i mrežne opreme s novom tvornicom u Virginiji i Siemens Energy cilja na nove kapacitete transformatora u SAD-u do 2027. godine. The Okvirni sporazum između SAD-a i Japana pregovarano 2025. godine također uključuje obaveze ulaganja u mrežnu opremu.

Iako ohrabrujući, ovi događaji nisu dovoljni za rješavanje nedostataka u lancu snabdijevanja do 2030. godine. Proizvođači su do sada zauzeli relativno oprezan pristup novim investicijama, s historijski ciklusi procvata i padova što navodi rukovodioce da se zapitaju hoće li potražnja opstati. Osim toga, Sjedinjene Države moraju savladati izazove u lancu snabdijevanja vezane za materijalne inpute, kapacitete radne snage i nabavku komunalnih usluga:

• Materijalni ulazni materijali: Nedavne investicije fokusiraju se na finalnu montažu opreme za mrežu, ali malo čine na rješavanju kapaciteta ili ovisnosti u specijaliziranom čeliku, bakru i aluminijumu. Sjedinjene Američke Države imaju ograničene domaće kapacitete za rafiniranje bakra i samo dva komercijalna dobavljača zrnatog i nezrnato orijentiranog elektrotehničkog čelika (GOES i NOES), kao i samo jednog domaćeg dobavljača amorfnog metala, alternative elektrotehničkom čeliku s poboljšanim svojstvima materijala.
• Radna snaga: Izvještaji proizvođača mrežne opreme izazovi u zapošljavanju i zadržavanju kvalifikovanih radnika, navodeći nedostatak tehničke radne snage kao jednu od najvećih prepreka proširenju kapaciteta.
• Nabavka komunalnih usluga: Komunalna preduzeća imaju transformatore po mjeri, različitih veličina i napona, kako bi zadovoljila opterećenje kupaca. Visok stepen prilagođavanja dizajna (npr. preko 80.000 vrsta transformatora) ograničava sposobnost industrije da skalira proizvodnju i izgradi otpornost lanca snabdijevanja u svim projektnim portfeljima. Prakse nabavke komunalnih usluga oko preferirani dobavljači također može otežati novim proizvođačima dobijanje certifikata.

Posljedično, Sjedinjene Američke Države i dalje nisu dovoljno snabdijevane. Proizvodnja koja postoji nije cjenovno konkurentna uvozu zbog viših troškova materijala i rada, kao i specijalizacije koja ograničava ekonomije obima. Procjenjuje se, na primjer, da su domaće proizvedeni transformatori 10%–25% skuplji od uvoznih transformatora. Ciljane intervencije politika, o kojima će biti riječi u sljedećem odjeljku, mogu pomoći u izgradnji kapaciteta, poboljšanju koordinacije i smanjenju troškova.

Bez intervencija politike, Sjedinjene Države će se teško zadovoljiti potražnju za mrežnom opremom, što predstavlja ozbiljne prijetnje elektroenergetskom sistemu i ekonomiji. Srećom, postoji niz potencijalnih rješenja za jačanje američkih lanaca snabdijevanja u mreži, a savezni kreatori politike počinju reagovati.

U januaru 2026. godine, Uredu za električnu energiju Ministarstva energetike (DOE) dostavljeno je 375 miliona dolara kako bi se poboljšao domaći lanac snabdijevanja transformatorima i drugim komponentama i materijalima električne mreže. U memorandumu upućenom Ministarstvu energetike SAD-a iz aprila 2026. godine, Trumpova administracija donijela je odluku u skladu Zakon o odbrambenoj proizvodnji (DPA) za proširenje kapaciteta domaćeg lanca snabdijevanja mreže, opisanog kao "opasno ograničenog". DPA odobrava širok spektar alata, uključujući kupovine, obaveze kupovine i finansijsku podršku za proizvodnju, iako će finansiranje izvršenja dijelom zavisiti od budućih akcija Kongresa.

U nastavku su navedena politička rješenja koja bi Ministarstvo energetike SAD-a (DOE) moglo razmotriti dok agencija koristi novo finansiranje lanca snabdijevanja mreže i implementira DPA, kao i daljnji koraci koje bi Kongres mogao poduzeti kako bi se suočio s ovim izazovom. Političke intervencije su organizirane u tri dijela: (1) ublažavanje kratkoročnih uskih grla, (2) proširenje domaćih kapaciteta i (3) promoviranje inovacija. Iako će se koristi od ovih intervencija materijalizirati u različitim vremenskim okvirima, kreatori politika trebali bi razmotriti strategije u sva tri dijela.

Strategije za ublažavanje kratkoročnih uskih grla u lancu snabdijevanja mreže

U bliskoj budućnosti, kreatori politika trebali bi se fokusirati na optimizaciju postojećih kapaciteta mreže, partnerstvo sa savezničkim zemljama, povećanje proizvodnje u postojećim postrojenjima i poboljšanje saradnje s industrijom. Uz pomoć nedavnih aproprijacija, Ministarstvo energetike može implementirati nekoliko preporuka navedenih u nastavku. Ciklus aproprijacija za fiskalnu 2027. godinu mogao bi osigurati više sredstava za ublažavanje kratkoročnih uskih grla, dok... ponovno odobrenje Zakona o energetici iz 2020. predstavlja priliku za kodifikaciju programa lanca snabdijevanja mreže Ministarstva energetike SAD-a.

• Promovirajte alternativna mrežna rješenja. Postoji nekoliko kratkoročna rješenja što može pomoći komunalnim preduzećima da efikasnije koriste postojeću infrastrukturu kako bi odgodili kupovinu nove opreme za prenos i distribuciju. To uključuje virtuelne elektrane, napredne tehnologije prenosa, fleksibilnost potražnje i čisto obnavljanje snageKreatori federalne politike trebali bi se usredotočiti na rješenja za smanjenje prepreka za primjenu i razmotriti paralelne napore za poboljšanje. priuštivost električne energije.
• Težiti partnerstvima sa savezničkim zemljama. Nadovezujući se na okvir SAD-a i Japana, kreatori politika mogli bi integrirati mrežnu opremu u trgovinske sporazume kako bi osigurali kratkoročnu opskrbu. Uprkos globalnim nestašicama, neke pojedinačne zemlje su... slobodni proizvodni kapaciteti, a Ministarstvo energetike bi moglo igrati ulogu u olakšavanju novih odnosa s dobavljačima kako bi se pomoglo u izgradnji povjerenja između komunalnih preduzeća i globalnih proizvođača izvan njihove trenutne liste preferiranih dobavljača.
• Povećajte postojeću proizvodnju. Povećanje proizvodnje u postojećim fabrikama opreme za mrežu može ublažiti nestašice brže nego greenfield investicije. Proizvođači bi mogli povećati smjene, investirati u inicijative za produktivnost i proširiti proizvodne linije. Ako neizvjesnost početnog kapitala, rada ili potražnje ostane prepreka širenju, Ministarstvo energetike bi moglo pružiti podršku kroz kreditna poboljšanja, inicijative za razvoj radne snage ili koordinaciju prodaje.
• Unaprijediti saradnju u industriji. Ministarstvo energetike SAD-a (DOE) moglo bi iskoristiti svoja ovlaštenja za sazivanje sastanaka kako bi okupilo proizvođače mrežnih komponenti, komunalne kompanije i druge industrijske kupce s ciljem poboljšanja razumijevanja rizika u lancu snabdijevanja i omogućavanja zajedničkog rješavanja problema. Sazivanje sastanaka Ministarstva energetike SAD-a ili oživljeni... tim tigrova u lancu snabdijevanja, mogao bi olakšati sporazumi o međusobnoj podjeli između komunalnih preduzeća sa rezervnim zalihama kako bi se prevazišla kratkoročna uska grla. Sastanci bi također mogli pomoći industriji da se uskladi s dugoročnijim količinama, standardizira dizajn i surađuje na razvoju radne snage kako bi proizvođačima pružili sigurnost koja im je potrebna za ulaganje u nove kapacitete.
• Osigurajte kritične materijalne ulaze. Administracija bi mogla iskoristiti novostvoreni Trezor projekta, zalihe podržane od strane EXIM-a, za ublažavanje izazova s ​​dostupnošću materijala i nestabilnih tržišta roba za specijalizirani čelik i druge kritične materijale.

Strategije za proširenje domaće proizvodnje kritičnih komponenti mreže

Za punu proizvodnju postrojenja u novim pogonima može biti potrebno više godina, ali ulaganje ovih sredstava danas je ključno za održavanje stabilnosti i rasta američke električne mreže, ublažavanje izloženosti budućim poremećajima u lancu snabdijevanja i iskorištavanje ekonomske prilike domaće proizvodnje. Kreatori politika trebali bi razmotriti sljedeće strategije za podsticanje ulaganja u nove proizvodne kapacitete, dajući prioritet komponentama mreže i materijalima s najvećim rizikom.

• Proširiti poreske olakšice za proizvodnjuKongres bi mogao proširiti postojeće poreske olakšice za naprednu proizvodnju i investicije na lanac snabdijevanja mreže. Poreske olakšice bi pomogle u smanjenju jaza u troškovima proizvodnje s uvozom i podstakle bi ulaganja u nove proizvodne kapacitete povećanjem povrata projekata. Poreske olakšice za lanac snabdijevanja mreže trebale bi biti osmišljene tako da podrže inženjerske materijale i gotove proizvode, uključujući komponente sljedeće generacije. Jedan pristup bi bio stvaranje poreskog kredita za investicije za nove proizvodne pogone (npr. dodjeljivanje sredstava programu 48C za koji je oprema mreže već kvalifikovana), uz istovremeno obezbjeđivanje poreskog kredita za proizvodnju za ulazne materijale i komponente (npr. dodavanje lanca snabdijevanja mreže u 45X). Ova struktura bi podstakla investicije u nove proizvodne kapacitete, a istovremeno bi se pozabavila ograničenjima sirovina u uzvodnim fazama proizvodnje.
• Osigurati pristup jeftinom kapitalu za skaliranjeFederalni programi kreditiranja mogu obezbijediti jeftin kapital za povećanje proizvodnje i poboljšanje konkurentnosti. Na primjer, DOE-ovi Program finansiranja energetske dominacije mogao bi obezbijediti jeftine kredite i garancije za kredite za proizvodnju opreme i materijala za mrežu. Pored toga, DPA Naslov III može se koristiti za finansiranje izgradnje ili proširenja postrojenja putem grantova, kredita i garancija za kredite za proizvodnju proizvoda koji su deficitarni, a koji su ključni za nacionalnu odbranu i energetsku sigurnost. Kongres bi mogao podržati proizvodnju u mreži putem ponovno ovlaštenje DPA-a i izdvajanje sredstava za Fond DPA.
• Rješavanje netroškovnih prepreka proizvodnji. Pored poreskih olakšica i kredita, kreatori politike trebali bi se pozabaviti i drugim preprekama proizvodnji, kao što su dostupnost radne snage, visok stepen prilagođavanja i neizvjesnost potražnje. Ministarstvo energetike SAD-a (DOE) moglo bi se udružiti s privatnim sektorom na razvoju radne snage i standardizaciji opreme te razmotriti olakšavanje obaveza vezanih za obim između komunalnih preduzeća i proizvođača. U mjeri u kojoj neizvjesnost potražnje ometa nova ulaganja u proizvodnju, savezna vlada mogla bi se uključiti kao glavni kupac ili kupac u krajnjoj nuždi, koristeći ovlaštenja DPA-a ili druga ovlaštenja DOE-a za transakcije kako bi stvorila... virtuelna strateška rezerva transformatora, što pomaže u ublažavanju ciklusa procvata i padova i promoviše standardizaciju opreme. Kako bi se poboljšala konkurentnost proizvodnje, savezna vlada bi također mogla razmotriti programe za podsticanje napredne tehnike proizvodnje i promovirati industrijsko klasteriranje koji daju prioritet postojećim ekonomskim kapacitetima i industrijskim snagama regija.

Strategije za promociju inovacija u grid tehnologiji

Grid hardver se brzo razvija, sa tehnologije sljedeće generacije koje se pojavljuju od inovativnih LPT-ova i poluprovodničkih trafostanica do HVDC prijenosa i visokoperformansnih provodnika. Nekoliko startup kompanija sa sjedištem u SAD-u gradi mrežni hardver koji poboljšava performanse, zaobilazi ograničenja sirovina i ima fleksibilne, interoperabilne dizajne. Kreatori politika mogu pomoći u podsticanju i komercijalizaciji ovih inovacija u Sjedinjenim Državama.

• Investirajte u istraživanje, razvoj i demonstracije (RD&D) za lance snabdijevanja mrežeMinistarstvo energetike, u partnerstvu sa Nacionalnim laboratorijskim sistemom, moglo bi podržati privatni sektor u razvoju i testiranju mrežnih komponenti sljedeće generacije putem programa kao što su Otpornost transformatora i napredne komponente, Istraživanje inovacija za mala preduzeća, transfer tehnologije za mala preduzeća, i druge nagrade i takmičenja. Kongres bi također mogao razmotriti izdvajanje dodatnih sredstava za istraživanje i razvoj mrežnog hardvera.
• Olakšajte pilotima komunalijeMinistarstvo energetike SAD-a (DOE) moglo bi ubrzati usvajanje naprednih mrežnih komponenti finansiranjem pilot i demonstracijskih programa s komunalnim preduzećima kako bi se smanjio rizik od prve primjene naprednih tehnologija, nadograđujući se na nedavna... Programi inovacija mreže.
• Podržite ranu komercijalizacijuKako bi podržao proizvodnju mrežnih komponenti u ranoj fazi, Ministarstvo energetike SAD-a moglo bi proširiti pristup pilot proizvodnim linijama i proizvodnji u demonstracijskim razmjerima putem programa poput... ARPA-E SCALEUP ili Fond za komercijalizaciju tehnologije.

Jačanje lanca snabdijevanja u mreži stvorilo bi priliku za ekonomski rast u državama i regijama širom zemlje. Na primjer, nedavna analiza u Kaliforniji utvrđeno je da bi, ako bi proizvodnja u državi zadovoljila 30% potražnje za mrežnom opremom, to stvorilo do 12.000 održivih radnih mjesta s punim radnim vremenom. Kako bi pozicionirali svoje regije za privlačenje investicija u proizvodnju, državni i regionalni kreatori politika i lideri ekonomskog razvoja mogu učiniti sljedeće:

• Mapirajte preklapanja između industrijske baze njihove regije i proizvodnih procesa za različite vrste mrežne opreme. Ova vježba gradi okvir visoke referentne vrijednosti za vrste proizvodnje mrežne opreme, kako u fazi tehnologije tako i u fazi lanca snabdijevanja, koji se najviše podudaraju s akumuliranim snagama regionalne radne snage. Na primjer, klasteri proizvodnje transformatora često se nalaze zajedno s proizvodnjom mazivog ulja. To vjerovatno odražava upotrebu izolacijskih materijala u lancu snabdijevanja za konvencionalne velike energetske transformatore.
• Olakšati razvoj prilagođenih programa obuke radne snage. Kao i mnogi brzorastući elektroindustrijski sektorima, proizvođači mrežne opreme navode stalne izazove u pronalaženju kvalificiranih tehničkih radnika. Posljedično, proizvođači su navedeni programi fleksibilne radne snage kao ključni faktor u odlučivanju gdje u zemlji locirati nove projekte. Vodeći nacionalni programi razvoja radne snage preko jugoistoka su dio razloga zašto su države poput Sjeverne Karoline, Južne Karoline, Tennesseeja i Virginije prednjačile u privlačenju investicija u proizvodnju električne energije u posljednjoj deceniji. Prilagođeni i fleksibilni programi razvoja radne snage omogućavaju državama da se takmiče za vrste sidrenih projekata koji mogu katalizirati nove proizvodne klastere.

Prilog 8

Sada je vrijeme za jačanje američkih lanaca snabdijevanja energijom