Ummikseis lahendamine: Ameerika elektrienergia tarneahela võimalus

Tänapäeval seisab elektrivõrk silmitsi tõsiste tarneahela piirangutega ja USA tootmisvõimsus on endiselt piiratud.

Nõudlus võrguseadmete järele on viimastel aastatel järsult kasvanud (joonis 2), mille tulemuseks on pikad tarneajad (joonis 3) ja kõrgemad hinnad (joonis 4). Näiteks elektriliinide kaablite hind on kahekordistunud alates 2019. aastast ja jõutrafode hinnad on tõusnud umbes 75%. Võrguseadmete hinnatõusul võib olla laineefekt elektrienergia hinnad äri- ja kodutarbijatele. Vastavalt analüüs Lawrence Berkeley riikliku labori andmetel on jaotus- ja ülekandekulud, mida mõjutavad tarneahela piirangud, aidanud kaasa tarbijate elektriarvete hiljutisele suurenemisele.

Näitus 2

Vaatamata teatavale edule elektrienergia tagasitoomisel on Ameerika elektrivõrgu tarneahela kindlustamiseks vaja täiendavaid meetmeid.

Tootjad hakkavad reageerima võrgu tarneahela puudujääkidele mitme hiljutise teadaandega uute või laiendatud tootmisvõimsuste kohta Ameerika Ühendriikides. Näiteks Hitachi Energy teatas 1 miljardi dollari suurune investeering trafode ja võrguseadmete tootmisse uue tehasega Virginias ja Siemens Energy eesmärk on suurendada USA trafode võimsust 2027. aastaks. See USA-Jaapani raamleping 2025. aastal läbiräägitud strateegia hõlmab ka võrguseadmetesse investeerimise kohustusi.

Need arengud on küll julgustavad, kuid mitte piisavad, et 2030. aasta tarneahela lünki täita. Tootjad on seni uute investeeringute suhtes suhtunud suhteliselt ettevaatlikult, kusjuures ajaloolised buumi- ja langustsüklid pannes juhid kahtlema nõudluse püsimises. Lisaks peavad Ameerika Ühendriigid ületama tarneahela väljakutsed, mis on seotud materiaalsete sisendite, tööjõu mahutavuse ja kommunaalteenuste hankega:

• Materjali sisendid: Hiljutised investeeringud keskenduvad võrguseadmete lõppmontaažile, kuid ei tegele eriti spetsiaalse terase, vase ja alumiiniumi tootmisvõimsuse või -sõltuvusega. Ameerika Ühendriikidel on piiratud siseriiklik vase rafineerimisvõimsus ja ainult kaks kaubanduslikku teraorienteeritud ja mitteteraorienteeritud elektrotehnilise terase (GOES ja NOES) tarnijat ning ainult üks siseriiklik amorfse metalli tarnija, mis on elektrotehnilise terase alternatiiv paremate materjaliomadustega.
• Tööjõud: Võrguseadmete tootjate aruanne väljakutsed oskustööliste värbamisel ja hoidmisel, nimetades tehnilise tööjõu puudust üheks suurimaks takistuseks võimsuse laiendamisel.
• Kommunaalteenuste hanked: Elektriettevõtetel on klientide koormuse teenindamiseks erineva suuruse ja pingega eritellimusel valmistatud trafod. Projekteerimise kõrge kohandamise aste (nt üle 80 000 tüüpi trafosid) piirab tööstusharu võimet tootmist laiendada ja tarneahela vastupidavust suurendada projektiportfellide lõikes. Kommunaalteenuste hanketavad eelistatud tarnijad võib see raskendada ka uute tootjate sertifitseerimise saamist.

Seetõttu on Ameerika Ühendriikides endiselt alapakkumine. Olemasolev tootmine ei ole impordiga võrreldes kulukonkurentsivõimeline kõrgemate materjali- ja tööjõukulude ning mastaabisäästu piirava spetsialiseerumise tõttu. Näiteks kodumaal toodetud trafode arv on hinnanguliselt 10–25% kallimad kui imporditud trafod. Järgmises osas käsitletavad sihipärased poliitilised sekkumised aitavad suurendada suutlikkust, parandada koordineerimist ja vähendada kulusid.

Ilma poliitiliste sekkumisteta on Ameerika Ühendriikidel raskusi võrguseadmete nõudluse rahuldamisega, mis kujutab endast tõsist ohtu elektrisüsteemile ja majandusele. Õnneks on Ameerika võrgu tarneahelate tugevdamiseks mitmeid potentsiaalseid lahendusi ja föderaalsed poliitikakujundajad on hakanud reageerima.

2026. aasta jaanuaris esitati energeetikaministeeriumi (DOE) elektrienergia büroole 375 miljonit dollarit trafode ja muude elektrivõrgu komponentide ja materjalide siseturu tarneahela parandamiseks. Trumpi administratsioon tegi 2026. aasta aprilli memorandumis energeetikaministeeriumile otsuse kaitsetootmise seadus (DPA) laiendab kodumaise elektrivõrgu tarneahela läbilaskevõimet, mida kirjeldatakse kui „ohtlikult piiratud“. DPA annab loa laiale hulgale vahenditele, sealhulgas ostud, ostukohustused ja tootmise rahaline toetus, kuigi elluviimise rahastamine sõltub osaliselt Kongressi tulevasest tegevusest.

Allpool on toodud poliitilised lahendused, mida energeetikaministeerium võiks kaaluda, kui agentuur võtab kasutusele uue võrgu tarneahela rahastamise ja rakendab DPA-d, samuti edasised sammud, mida Kongress saaks selle probleemi lahendamiseks astuda. Poliitilised sekkumised on jagatud kolme ossa: (1) lühiajaliste kitsaskohtade leevendamine, (2) siseriikliku võimsuse suurendamine ja (3) innovatsiooni edendamine. Kuigi nende sekkumiste eelised ilmnevad erinevate ajavahemike jooksul, peaksid poliitikakujundajad kaaluma strateegiaid kõigis kolmes osas.

Strateegiad lühiajaliste võrgu tarneahela kitsaskohtade leevendamiseks

Lähiajal peaksid poliitikakujundajad keskenduma olemasoleva võrguvõimsuse optimeerimisele, partnerlusele liitlasriikidega, olemasolevate rajatiste tootmise suurendamisele ja tööstuskoostöö edendamisele. Hiljutiste assigneeringute toel saab energeetikaministeerium rakendada mitmeid allpool toodud soovitusi. 2027. eelarveaasta assigneeringute tsükkel võiks pakkuda rohkem rahastamist lühiajaliste kitsaskohtade leevendamiseks, samal ajal kui 2020. aasta energiaseaduse uuendamine annab võimaluse kodifitseerida energeetikaministeeriumi võrgu tarneahela programm.

• Edendada alternatiivseid võrgulahendusi. Neid on mitu lühiajalised lahendused mis aitavad kommunaalettevõtetel olemasolevat taristut tõhusamalt kasutada, et edasi lükata uute ülekande- ja jaotusseadmete ostmist. Nende hulka kuuluvad virtuaalsed elektrijaamad, täiustatud edastustehnoloogiad, nõuda paindlikkust ja puhas uuendamineFöderaalsed poliitikakujundajad peaksid keskenduma lahendustele, mis vähendaksid takistusi juurutamisel, ja kaaluma paralleelseid jõupingutusi parendamiseks. elektri taskukohasus.
• Püüdlema partnerlussuhete poole liitlasriikidega. USA-Jaapani raamistikule tuginedes võiksid poliitikakujundajad integreerida võrguseadmed kaubanduslepingutesse, et aidata lühiajalist varustuskindlust tagada. Vaatamata ülemaailmsele nappusele on mõned üksikud riigid... vaba tootmisvõimsusja energeetikaministeeriumil võiks olla roll uute tarnijasuhete loomise hõlbustamisel, et aidata luua usaldust kommunaalteenuste ja ülemaailmsete tootjate vahel väljaspool nende praegust eelistatud tarnijate nimekirja.
• Suurenda olemasolevat tootmist. Olemasolevate võrguseadmete tehaste tootmise suurendamine võib nappust kiiremini leevendada kui uued investeeringud. Tootjad võiksid suurendada vahetusi, investeerida tootlikkuse algatustesse ja laiendada tootmisliine. Kui algkapitali, tööjõu või nõudluse ebakindlus jääb laienemise takistuseks, võiks energeetikaministeerium pakkuda tuge krediidivõimaluste parandamise, tööjõu arendamise algatuste või ostu koordineerimise kaudu.
• Tugevdada tööstusharude koostööd. Energiaministeerium võiks oma kokkukutsumisvolitusi ära kasutada, et tuua kokku võrgukomponentide tootjad, kommunaalettevõtted ja muud tööstuskliendid, et parandada arusaamist tarneahela riskidest ja võimaldada probleemide ühist lahendamist. Energiaministeeriumi kokkutulekud või taaselustatud tarneahela tiigrimeeskond, võiks hõlbustada vastastikused jagamislepingud varuvarudega kommunaalettevõtete vahel, et ületada lühiajalisi kitsaskohti. Koosolekud võiksid aidata ka tööstusharul pikemaajaliste mahtudega ühildada, disainilahendusi standardiseerida ja tööjõu arendamisel koostööd teha, et anda tootjatele kindlustunne, mida nad vajavad uude tootmisvõimsusse investeerimiseks.
• Kriitiliste materjalide sisendite turvalisus. Administratsioon saaks ära kasutada äsjaloodud Projektihoidla, EXIM-i toetatud varu, et leevendada materjalide kättesaadavuse probleeme ja spetsialiseeritud terase ja muude kriitiliste materjalide volatiilseid kaubaturge.

Strateegiad kriitiliste võrgukomponentide kodumaise tootmise laiendamiseks

Uute rajatiste täieliku tootmise saavutamiseks võib kuluda mitu aastat, kuid nende investeeringute tegemine täna on ülioluline, et säilitada USA elektrivõrgu stabiilsus ja kasv, leevendada tulevaste tarneahela häirete riski ja ära kasutada kodumaise tootmise majanduslikku võimalust. Poliitikakujundajad peaksid kaaluma järgmisi strateegiaid uute tootmisvõimsuste investeeringute stimuleerimiseks, seades esikohale suurima riskiga võrgukomponendid ja materjalid.

• Laiendage tootmismaksusoodustusiKongress võiks laiendada olemasolevaid täiustatud tootmise ja investeeringute maksukrediite võrgu tarneahelale. Maksusoodustused aitaksid vähendada tootmiskulude ja impordi vahelist lõhet ning ergutaksid investeeringuid uude tootmisvõimsusse, suurendades projektide tulusust. Võrgu tarneahela maksukrediidid peaksid olema kavandatud nii, et need toetaksid projekteeritud materjale ja valmistooteid, sealhulgas järgmise põlvkonna komponente. Üks lähenemisviis oleks luua investeerimismaksukrediit uutele tootmisrajatistele (nt eraldades vahendeid 48C programmile, mille jaoks võrguseadmed on juba abikõlblikud), pakkudes samal ajal tootmismaksukrediiti materjalide sisendite ja komponentide eest (nt lisades võrgu tarneahela...). 45x). See struktuur soodustaks investeeringuid uutesse tootmisvõimsustesse, lahendades samal ajal tooraine piirangud eelneval etapil.
• Tagage juurdepääs odavale skaleerimiskapitalileFöderaalsed laenuprogrammid võivad pakkuda odavat kapitali tootmise laiendamiseks ja konkurentsivõime parandamiseks. Näiteks energeetikaministeeriumi (DOE) laenud Energia domineerimise rahastamisprogramm võiks pakkuda soodsaid laene ja laenugarantiisid võrguseadmete ja -materjalide tootmiseks. Lisaks saab DPA III jaotist kasutada tehaste ehitamise või laiendamise rahastamiseks toetuste, laenude ja laenugarantiide kaudu, et toota riigikaitse ja energiajulgeoleku jaoks kriitilise tähtsusega defitsiitseid tooteid. Kongress võiks toetada võrgutootmist DPA uuesti autoriseerimine ja DPA fondi assigneeringute tegemine.
• Tegeleda mittekuludega seotud tootmistõketega. Lisaks maksusoodustustele ja laenudele peaksid poliitikakujundajad tegelema ka muude tootmist takistavate teguritega, nagu tööjõu kättesaadavus, kõrge kohandamise aste ja nõudluse ebakindlus. Energiaministeerium võiks teha erasektoriga koostööd tööjõu arendamise ja seadmete standardiseerimise alal ning kaaluda kommunaalteenuste ettevõtete ja tootjate vaheliste mahtude siduvate kohustuste hõlbustamist. Kuivõrd nõudluse ebakindlus takistab uusi investeeringuid tootmisse, võiks föderaalvalitsus sekkuda ankurostjana või viimase abinõuna ostjana, kasutades andmekaitseasutusi või energiaministeeriumi muid tehinguõigusi, et luua... virtuaalne strateegiline traforeserv, aidates sujuvamaks muuta tõusu- ja langustsükleid ning edendada seadmete standardiseerimist. Tootmise konkurentsivõime parandamiseks võiks föderaalvalitsus kaaluda ka programme, mis motiveeriksid täiustatud tootmistehnikad ja edendada tööstusklastrite teket mis seavad esikohale piirkondade olemasoleva majandusliku võimekuse ja tööstuslikud tugevused.

Võrgutehnoloogia innovatsiooni edendamise strateegiad

Võrgu riistvara areneb kiiresti, järgmise põlvkonna tehnoloogiad tekivad Alates uuenduslikest LPT-dest ja tahkisalajaamadest kuni HVDC ülekande ja suure jõudlusega juhtideni. Mitmed USA-s asuvad idufirmad ehitavad võrguriistvara, mis parandab jõudlust, aitab vältida toorainepiiranguid ning millel on paindlik ja koostalitlusvõimeline disain. Poliitikakujundajad saavad aidata neid uuendusi Ameerika Ühendriikides edendada ja turustada.

• Investeerige võrgu tarneahelate teadus-, arendus- ja demonstratsioonitegevusseEnergiaministeerium võiks koostöös riikliku laborisüsteemiga toetada erasektorit järgmise põlvkonna võrgukomponentide arendamisel ja testimisel selliste programmide kaudu nagu Trafo vastupidavus ja täiustatud komponendid, Väikeettevõtete innovatsiooniuuringud, väikeettevõtete tehnoloogiasiireja muud auhinnad ja võistlused. Kongress võiks kaaluda ka täiendavate vahendite eraldamist võrguriistvara teadus- ja arendustegevuseks.
• Hõlbustada piloote kommunaalteenustegaEnergiaministeerium võiks kiirendada täiustatud võrgukomponentide kasutuselevõttu, rahastades kommunaalettevõtetega piloot- ja demonstratsiooniprogramme, et vähendada täiustatud tehnoloogiate esmakordse kasutuselevõtu riske, tuginedes hiljutistele uuringutele. Võrguinnovatsiooni programmid.
• Toetage varajast turustamistVõrgukomponentide tootmise algstaadiumis toetamiseks võiks energeetikaministeerium laiendada juurdepääsu katsetootmisliinidele ja demonstratsioonimahus tootmisele selliste programmide kaudu nagu ARPA-E SKAALEERIMINE või Tehnoloogia kommertsialiseerimise fond.

Võrgu tarneahela tugevdamine looks võimalusi majanduskasvuks osariikides ja piirkondades üle kogu riigi. Näiteks hiljutine analüüs Californias leiti, et kui osariigisisene tootmine kataks 30% võrguseadmete nõudlusest, looks see kuni 12 000 püsivat täiskohaga töökohta. Oma piirkondade positsioneerimiseks tootmisinvesteeringute ligimeelitamiseks saavad osariigi ja piirkondlikud poliitikakujundajad ning majandusarengu juhid teha järgmist:

• Kaardistage oma piirkonna tööstusbaasi ja erinevat tüüpi võrguseadmete tootmisprotsesside kattuvused. See harjutus loob üldise tugiraamistiku võrguseadmete tootmise tüüpidele nii tehnoloogia kui ka tarneahela etapis, mis on kõige paremini kooskõlas piirkondlike tööjõu tugevustega. Näiteks trafode tootmise klastrid asuvad sageli koos määrdeõlide tootmisega. See peegeldab tõenäoliselt isoleermaterjalide kasutamist tavapäraste suurte jõutrafode tarneahelas.
• Hõlbustada kohandatud tööjõu koolitusprogrammide väljatöötamist. Nagu paljud kiiresti kasvavad elektrotööstuslik sektorites nimetavad võrguseadmete tootjad püsivaid raskusi kvalifitseeritud tehniliste töötajate leidmisega. Seetõttu on tootjad viidatud paindliku tööjõu programmid kui võtmetegurit uute projektide asukoha määramisel riigis. Riiklikud juhtivad tööjõu arendamise programmid üle kaguosa on üks põhjusi, miks sellised osariigid nagu Põhja-Carolina, Lõuna-Carolina, Tennessee ja Virginia on viimase kümnendi jooksul olnud teerajajad võrgutootmisinvesteeringute ligimeelitamisel. Kohandatud ja paindlikud tööjõu arendamise programmid võimaldavad osariikidel konkureerida ankurprojektide pärast, mis võivad katalüüsida uute tootmisklastrite teket.

Näitus 8

Nüüd on aeg tugevdada Ameerika energiavarustusahelaid