Strupceļa atrisināšana: Amerikas elektroenerģijas piegādes ķēdes iespēja

Mūsdienās elektrotīkls saskaras ar nopietniem piegādes ķēdes ierobežojumiem, un ASV ražošanas jauda joprojām ir ierobežota.

Pēdējos gados ir strauji pieaudzis pieprasījums pēc tīkla iekārtām (2. attēls), kā rezultātā ir ieilguši piegādes laiki (3. attēls) un paaugstinājušās cenas (4. attēls). Piemēram, elektrolīniju kabeļu izmaksas ir pieaugušas. kopš 2019. gada ir divkāršojies, un jaudas transformatoru cenas ir pieaugušas par aptuveni 75%. Pieaugošās tīkla iekārtu cenas var radīt domino efektu. elektroenerģijas izmaksas uzņēmumiem un privātajiem patērētājiem. Saskaņā ar analīze no Lorensa Bērklija Nacionālās laboratorijas datiem, sadales un pārvades izdevumi, ko ietekmē piegādes ķēdes ierobežojumi, ir veicinājuši neseno patērētāju elektroenerģijas rēķinu pieaugumu.

2. pielikums

Neskatoties uz zināmu progresu enerģijas pārvietošanā, ir nepieciešama turpmāka rīcība, lai nodrošinātu Amerikas tīkla piegādes ķēdes drošību.

Ražotāji sāk reaģēt uz tīkla piegādes ķēdes trūkumiem ar vairākiem neseniem paziņojumiem par jaunām vai paplašinātām ražošanas jaudām Amerikas Savienotajās Valstīs. Piemēram, Hitachi Energy paziņoja par 1 miljarda dolāru investīcijas transformatoru un tīkla iekārtu ražošanā ar jaunu rūpnīcu Virdžīnijā un Siemens Energy plāno līdz 2027. gadam palielināt jaunu transformatoru jaudu ASV. The ASV un Japānas pamatnolīgums 2025. gadā apspriestās stratēģijas ietver arī tīkla iekārtu investīciju saistības.

Šīs norises, lai arī iepriecinošas, nav pietiekamas, lai novērstu 2030. gada piegādes ķēdes nepilnības. Ražotāji līdz šim ir ieņemuši samērā piesardzīgu pieeju jaunām investīcijām, vēsturiskie uzplaukuma un lejupslīdes cikli liekot vadītājiem apšaubīt pieprasījuma saglabāšanos. Turklāt Amerikas Savienotajām Valstīm ir jāpārvar piegādes ķēdes problēmas, kas saistītas ar materiālu izejvielām, darbaspēka kapacitāti un komunālo pakalpojumu iepirkumiem:

• Materiālu ievade: Jaunākās investīcijas ir vērstas uz tīkla iekārtu galīgo montāžu, taču tās maz palīdz risināt specializētā tērauda, ​​vara un alumīnija ražošanas jaudas vai atkarības problēmas. Amerikas Savienotajām Valstīm ir ierobežota vietējā vara pārstrādes jauda un tikai divi komerciāli graudorientēta un bezgraudorientēta elektrotehniskā tērauda (GOES un NOES) piegādātāji, kā arī tikai viens vietējais amorfā metāla piegādātājs, kas ir elektrotehniskā tērauda alternatīva ar uzlabotām materiāla īpašībām.
• Darbaspēks: Tīkla iekārtu ražotāju ziņojums izaicinājumi kvalificētu darbinieku piesaistīšanā un noturēšanā, minot tehniskā darbaspēka trūkumu kā vienu no lielākajiem šķēršļiem jaudu paplašināšanai.
• Komunālo pakalpojumu iepirkumi: Komunāluzņēmumiem ir pielāgoti transformatoru projekti ar dažādiem izmēriem un sprieguma prasībām, lai apkalpotu klientu slodzi. Augsta dizaina pielāgošanas pakāpe (piemēram, vairāk nekā 80 000 transformatoru veidu) ierobežo nozares spēju mērogot ražošanu un veidot piegādes ķēdes noturību visos projektu portfeļos. Komunālo pakalpojumu iepirkumu prakse vēlamie piegādātāji var arī apgrūtināt jaunajiem ražotājiem sertifikācijas iegūšanu.

Līdz ar to Amerikas Savienotajās Valstīs joprojām ir nepietiekams piedāvājums. Esošā ražošana nav izmaksu ziņā konkurētspējīga ar importu augstāku materiālu un darbaspēka izmaksu, kā arī specializācijas dēļ, kas ierobežo apjomradītus ietaupījumus. Piemēram, tiek lēsts, ka vietējā ražojuma transformatori ir Par 10–25 % dārgāki nekā importētie transformatori. Mērķtiecīgas politikas intervences, kas aplūkotas nākamajā sadaļā, var palīdzēt veidot spējas, uzlabot koordināciju un samazināt izmaksas.

Bez politikas iejaukšanās Amerikas Savienotajām Valstīm būs grūti apmierināt tīkla iekārtu pieprasījumu, radot nopietnus draudus elektroenerģijas sistēmai un ekonomikai. Par laimi, ir virkne potenciālu risinājumu, lai stiprinātu Amerikas tīkla piegādes ķēdes, un federālie politikas veidotāji sāk reaģēt.

2026. gada janvārī Enerģētikas departamenta (DOE) Elektroenerģijas birojam tika sniegts 375 miljoni ASV dolāru lai uzlabotu transformatoru un citu elektrotīkla komponentu un materiālu vietējo piegādes ķēdi. 2026. gada aprīļa memorandā Enerģētikas departamentam Trampa administrācija pieņēma lēmumu saskaņā ar Aizsardzības ražošanas likums (DPA) paplašināt vietējās tīkla piegādes ķēdes jaudu, kas raksturota kā “bīstami ierobežota”. DPA atļauj plašu instrumentu klāstu, tostarp pirkumus, pirkuma saistības un finansiālu atbalstu ražošanai, lai gan finansējums tā īstenošanai daļēji būs atkarīgs no turpmākās Kongresa rīcības.

Tālāk ir norādīti politikas risinājumi, ko DOE varētu apsvērt, aģentūrai nododot jaunā tīkla piegādes ķēdes finansējuma izmantošanu un īstenojot DPA, kā arī turpmākie pasākumi, ko Kongress varētu veikt, lai risinātu šo problēmu. Politikas intervences ir iedalītas trīs sadaļās: (1) īstermiņa vājo vietu mazināšana, (2) vietējo jaudu palielināšana un (3) inovāciju veicināšana. Lai gan šo intervenču ieguvumi materializēsies dažādos laika posmos, politikas veidotājiem būtu jāapsver stratēģijas visās trīs sadaļās.

Stratēģijas īstermiņa tīkla piegādes ķēdes sastrēgumu mazināšanai

Tuvākajā laikā politikas veidotājiem jākoncentrējas uz esošās tīkla jaudas optimizāciju, partnerību ar sabiedrotajām valstīm, ražošanas palielināšanu esošajās iekārtās un nozares sadarbības uzlabošanu. Ar nesen piešķirto apropriāciju palīdzību Energoapgādes departaments (Energy Development Department) var īstenot vairākus no tālāk minētajiem ieteikumiem. 2027. finanšu gada apropriāciju cikls varētu nodrošināt lielāku finansējumu, lai mazinātu īstermiņa sastrēgumus, vienlaikus... 2020. gada Enerģētikas likuma atkārtota pilnvarošana sniedz iespēju kodificēt DOE tīkla piegādes ķēdes programmu.

• Veicināt alternatīvus tīkla risinājumus. Ir vairāki īstermiņa risinājumi kas var palīdzēt komunālajiem uzņēmumiem efektīvāk izmantot esošo infrastruktūru, lai atliktu jaunu pārvades un sadales iekārtu iegādi. Tie ietver virtuālās elektrostacijas, progresīvas pārraides tehnoloģijas, pieprasīt elastību un tīra atjaunošanaFederālajiem politikas veidotājiem jākoncentrējas uz risinājumiem, lai mazinātu šķēršļus ieviešanai, un jāapsver paralēli centieni uzlabot. elektroenerģijas pieejamība.
• Veidot partnerattiecības ar sabiedrotajām valstīm. Balstoties uz ASV un Japānas satvaru, politikas veidotāji varētu integrēt tīkla iekārtas tirdzniecības nolīgumos, lai palīdzētu nodrošināt īstermiņa piegādi. Neskatoties uz globālo trūkumu, dažas atsevišķas valstis ir... brīvā ražošanas jauda, un Energoapgādes departaments (Energy Department) varētu veicināt jaunu piegādātāju attiecību veidošanu, lai palīdzētu veidot uzticību starp komunālajiem pakalpojumiem un globālajiem ražotājiem ārpus to pašreizējā vēlamo piegādātāju saraksta.
• Palielināt esošo ražošanu. Ražošanas palielināšana esošajās tīkla iekārtu rūpnīcās var mazināt deficītu ātrāk nekā investīcijas jaunās nozarēs. Ražotāji varētu palielināt maiņas, ieguldīt produktivitātes iniciatīvās un paplašināt ražošanas līnijas. Ja sākotnējais kapitāls, darbaspēks vai pieprasījuma nenoteiktība joprojām ir šķērslis paplašināšanai, Energoapgādes departaments varētu sniegt atbalstu, izmantojot kredītu uzlabošanas pasākumus, darbaspēka attīstības iniciatīvas vai koordinējot pasūtījumu apjomu.
• Uzlabot sadarbību nozarē. Energoapgādes departaments (DOE) varētu izmantot savas sasaukšanas pilnvaras, lai apvienotu tīkla komponentu ražotājus, komunālo pakalpojumu sniedzējus un citus rūpnieciskos klientus, lai uzlabotu izpratni par piegādes ķēdes riskiem un veicinātu kopīgu problēmu risināšanu. DOE sanāksmes vai atjaunota piegādes ķēdes tīģeru komanda, varētu atvieglot savstarpējas koplietošanas līgumi starp komunālajiem uzņēmumiem ar rezerves krājumiem, lai pārvarētu īstermiņa sastrēgumus. Sanāksmes varētu arī palīdzēt nozarei saskaņot ilgtermiņa apjomus, standartizēt dizainu un sadarboties darbaspēka attīstībā, lai sniegtu ražotājiem nepieciešamo pārliecību, lai ieguldītu jaunās jaudās.
• Nodrošiniet kritiski svarīgu materiālu ievadi. Administrācija varētu izmantot jaunizveidoto Projektu krātuve, EXIM atbalstītas rezerves, lai mazinātu materiālu pieejamības problēmas un svārstīgos preču tirgus specializētajam tēraudam un citiem kritiski svarīgiem materiāliem.

Stratēģijas kritisko tīkla komponentu vietējās ražošanas paplašināšanai

Jaunām iekārtām pilnīgas ražošanas sasniegšanai var būt nepieciešami vairāki gadi, taču šo investīciju veikšana jau šodien ir vitāli svarīga, lai saglabātu ASV elektrotīkla stabilitāti un izaugsmi, mazinātu atkarību no turpmākiem piegādes ķēdes traucējumiem un izmantotu vietējās ražošanas ekonomiskās iespējas. Politikas veidotājiem jāapsver šādas stratēģijas, lai stimulētu jaunas investīcijas ražošanas jaudās, prioritāti piešķirot tīkla komponentiem un materiāliem ar visaugstāko risku.

• Paplašināt ražošanas nodokļu atvieglojumusKongress varētu paplašināt esošās progresīvās ražošanas un investīciju nodokļu atlaides tīkla piegādes ķēdei. Nodokļu atvieglojumi palīdzētu mazināt ražošanas izmaksu starpību ar importu un veicinātu investīcijas jaunās ražošanas jaudās, palielinot projektu atdevi. Nodokļu atlaides tīkla piegādes ķēdei būtu jāizstrādā tā, lai atbalstītu inženiertehniskos materiālus un gatavās preces, tostarp nākamās paaudzes komponentus. Viena pieeja būtu izveidot investīciju nodokļu atlaidi jaunām ražošanas iekārtām (piemēram, piešķirot līdzekļus 48C programmai, kurai tīkla iekārtas jau ir tiesīgas), vienlaikus nodrošinot ražošanas nodokļu atlaidi materiālu izejvielām un komponentiem (piemēram, pievienojot tīkla piegādes ķēdi 45x). Šī struktūra veicinātu ieguldījumus jaunās ražošanas jaudās, vienlaikus risinot izejvielu ierobežojumus augšupējā posmā.
• Nodrošiniet piekļuvi lētam mērogošanas kapitālamFederālās aizdevumu programmas var nodrošināt lētu kapitālu ražošanas palielināšanai un konkurētspējas uzlabošanai. Piemēram, Enerģētikas departamenta (DOE) Enerģijas dominances finansēšanas programma varētu nodrošināt lētus aizdevumus un aizdevumu garantijas tīkla iekārtu un materiālu ražošanai. Turklāt DPA III sadaļu var izmantot, lai finansētu staciju būvniecību vai paplašināšanu, izmantojot dotācijas, aizdevumus un aizdevumu garantijas, lai ražotu deficīta produktus, kas ir kritiski svarīgi valsts aizsardzībai un enerģētiskajai drošībai. Kongress varētu atbalstīt tīkla ražošanu, DPA atkārtota autorizācija un piešķirot līdzekļus DPA fondam.
• Novērst ar izmaksām nesaistītus ražošanas šķēršļus. Papildus nodokļu atlaidēm un aizdevumiem politikas veidotājiem būtu jārisina citi ražošanas šķēršļi, piemēram, darbaspēka pieejamība, augsta pielāgošanas pakāpe un pieprasījuma nenoteiktība. Energoapgādes departaments (Energy Department) varētu sadarboties ar privāto sektoru darbaspēka attīstības un iekārtu standartizācijas jomā un apsvērt iespēju veicināt saistības attiecībā uz apjomu saistīšanu starp komunālajiem pakalpojumiem un ražotājiem. Ciktāl pieprasījuma nenoteiktība kavē jaunus ieguldījumus ražošanā, federālā valdība varētu iesaistīties kā galvenais pircējs vai pēdējās instances pircējs, izmantojot DPA iestādes vai citas ENERGIJAS departamenta darījumu pilnvaras, lai izveidotu... virtuālā stratēģiskā transformatoru rezerve, palīdzot izlīdzināt uzplaukuma un lejupslīdes ciklus un veicināt iekārtu standartizāciju. Lai uzlabotu ražošanas konkurētspēju, federālā valdība varētu arī apsvērt programmas, lai stimulētu progresīvas ražošanas metodes un veicināt rūpniecisko klasteru veidošanos kas piešķir prioritāti reģionu esošajām ekonomiskajām spējām un rūpniecības stiprajām pusēm.

Stratēģijas tīkla tehnoloģiju inovāciju veicināšanai

Tīkla aparatūra strauji attīstās, un nākamās paaudzes tehnoloģijas, kas rodas sākot ar inovatīvām LPTS un cietvielu apakšstacijām līdz HVDC pārvadei un augstas veiktspējas vadītājiem. Vairāki ASV bāzēti jaunuzņēmumi veido tīkla aparatūru, kas uzlabo veiktspēju, apiet izejvielu ierobežojumus un kam ir elastīgi, sadarbspējīgi dizaini. Politikas veidotāji var palīdzēt veicināt un komercializēt šīs inovācijas Amerikas Savienotajās Valstīs.

• Investēt tīkla piegādes ķēžu pētniecībā, attīstībā un demonstrējumos (RD&D)Energoapgādes departaments (DOE) sadarbībā ar Nacionālo laboratoriju sistēmu varētu atbalstīt privāto sektoru nākamās paaudzes tīkla komponentu izstrādē un testēšanā, izmantojot tādas programmas kā Transformatoru noturība un uzlabotas sastāvdaļas, Mazo uzņēmumu inovāciju pētījumi, mazo uzņēmumu tehnoloģiju pārnese, un citas balvas un konkursi. Kongress varētu arī apsvērt papildu līdzekļu piešķiršanu tīkla aparatūras pētniecībai un attīstībai.
• Atvieglot pilotu darbu ar komunālajiem pakalpojumiemEnergoefektivitātes departaments (EDE) varētu paātrināt progresīvu tīkla komponentu ieviešanu, finansējot pilotprogrammas un demonstrācijas programmas ar komunālajiem uzņēmumiem, lai mazinātu risku, ka tiks ieviestas pirmās šāda veida progresīvas tehnoloģijas, balstoties uz nesenajiem atklājumiem. Tīkla inovāciju programmas.
• Atbalstiet agrīnu komercializācijuLai atbalstītu agrīnās stadijas tīkla komponentu ražošanu, Energoapgādes departaments (Energy Energy Department) varētu paplašināt piekļuvi pilotražošanas līnijām un demonstrācijas mēroga ražošanai, izmantojot tādas programmas kā ARPA-E mērogošana vai Tehnoloģiju komercializācijas fonds.

Tīkla piegādes ķēdes stiprināšana radītu iespējas ekonomikas izaugsmei štatos un reģionos visā valstī. Piemēram, nesenā analīze Kalifornijā konstatēja, ka, ja štata ražošana apmierinātu 30 % no tīkla iekārtu pieprasījuma, tas radītu līdz pat 12 000 ilgtspējīgu pilnas slodzes darbavietu. Lai sagatavotu savus reģionus ražošanas investīciju piesaistei, štatu un reģionālie politikas veidotāji un ekonomiskās attīstības līderi var rīkoties šādi:

• Kartēt pārklāšanos starp sava reģiona rūpniecisko bāzi un dažādu veidu tīkla iekārtu ražošanas procesiem. Šis vingrinājums izveido augsta līmeņa atskaites sistēmu tīkla iekārtu ražošanas veidiem gan tehnoloģiju, gan piegādes ķēdes posmā, kas visciešāk atbilst uzkrātajām reģionālajām darbaspēka stiprajām pusēm. Piemēram, transformatoru ražošanas klasteri bieži vien atrodas vienā vietā ar smēreļļu ražošanu. Tas, visticamāk, atspoguļo izolācijas materiālu izmantošanu parasto lielo jaudas transformatoru piegādes ķēdē.
• Veicināt pielāgotu darbaspēka apmācības programmu izstrādi. Tāpat kā daudzi strauji augoši elektroindustriālā nozarēs tīkla iekārtu ražotāji min pastāvīgas grūtības atrast kvalificētus tehniskos darbiniekus. Līdz ar to ražotājiem ir minētās elastīgas darbaspēka programmas kā galveno faktoru, lai izlemtu, kur valstī izvietot jaunus projektus. Valstī vadošās darbaspēka attīstības programmas pāri dienvidaustrumiem ir viens no iemesliem, kāpēc tādi štati kā Ziemeļkarolīna, Dienvidkarolīna, Tenesī un Virdžīnija pēdējās desmitgades laikā ir bijuši vadošie tīkla ražošanas investīciju piesaistē. Pielāgotas un elastīgas darbaspēka attīstības programmas ļauj štatiem konkurēt par tāda veida pamatprojektiem, kas var veicināt jaunu ražošanas klasteru veidošanos.

8. pielikums

Tagad ir īstais laiks stiprināt Amerikas enerģijas piegādes ķēdes