Вирішення проблеми безвихідного стану: можливості для ланцюга поставок електроенергії Америки

Сьогодні мережа стикається зі серйозними обмеженнями ланцюга поставок, а виробничі потужності в США залишаються обмеженими.

Попит на мережеве обладнання різко зріс за останні роки (рис. 2), що призвело до тривалих термінів виконання робіт (рис. 3) та підвищення цін (рис. 4). Наприклад, вартість кабелів для ліній електропередач... подвоїлися з 2019 року, а ціни на силові трансформатори зросли приблизно на 75%. Зростання цін на мережеве обладнання може мати хвильовий ефект на вартість електроенергії для підприємств та побутових споживачів. Згідно з аналіз Згідно з даними Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі, витрати на розподіл та передачу електроенергії, на які впливають обмеження ланцюга поставок, сприяли нещодавньому зростанню рахунків споживачів за електроенергію.

Додаток 2

Незважаючи на певний прогрес у поверненні до енергосистеми, необхідні подальші дії для забезпечення безпеки ланцюга поставок в американську енергосистему.

Виробники починають реагувати на дефіцит у ланцюгах поставок до мережі, нещодавно оголосивши про нові або розширені виробничі потужності у Сполучених Штатах. Наприклад, Hitachi Energy оголосила про Інвестиції в розмірі 1 мільярда доларів у виробництво трансформаторного та мережевого обладнання з новою фабрикою у Вірджинії, та Siemens Energy планує побудувати нові трансформаторні потужності у США до 2027 року. The Рамкова угода між США та Японією узгоджений у 2025 році, також включає зобов'язання щодо інвестицій в мережеве обладнання.

Ці події, хоча й обнадійливі, недостатні для усунення прогалин у ланцюгах поставок до 2030 року. Виробники досі займають відносно обережний підхід до нових інвестицій, зокрема історичні цикли буму та спаду що змушує керівників сумніватися в тому, чи збережеться попит. Крім того, Сполучені Штати повинні подолати проблеми в ланцюгах поставок, пов'язані з матеріальними ресурсами, потужностями робочої сили та закупівлями комунальних послуг:

• Матеріальні витрати: Нещодавні інвестиції зосереджені на остаточному складанні мережевого обладнання, але мало що роблять для вирішення проблеми потужностей або залежності у спеціалізованій сталі, міді та алюмінії. Сполучені Штати мають обмежені внутрішні потужності з рафінування міді та лише двох комерційних постачальників зернистої та незернистої орієнтованої електротехнічної сталі (GOES та NOES), а також лише одного вітчизняного постачальника аморфного металу, альтернативи електротехнічній сталі з покращеними властивостями матеріалу.
• Робоча сила: Звіт виробників мережевого обладнання проблеми з наймом та утриманням кваліфікованих працівників, посилаючись на нестачу технічної робочої сили як одну з найбільших перешкод для розширення потужностей.
• Закупівля комунальних послуг: Комунальні підприємства мають індивідуальні конструкції трансформаторів з різними розмірами та вимогами до напруги для обслуговування навантаження споживачів. Високий ступінь налаштування конструкції (наприклад, понад 80 000 типів трансформаторів) обмежує здатність галузі масштабувати виробництво та нарощувати стійкість ланцюгів поставок у всіх портфелях проектів. Практика закупівель комунальних послуг навколо переважні постачальники також може ускладнити отримання сертифікації новими виробниками.

Як наслідок, Сполучені Штати залишаються недопропонованими. Існуюче виробництво не є конкурентоспроможним за вартістю з імпортом через вищі витрати на матеріали та робочу силу, а також спеціалізацію, яка обмежує ефект масштабу. Наприклад, за оцінками, трансформатори вітчизняного виробництва... На 10%–25% дорожчі за імпортні трансформатори. Цільові політичні втручання, про які йдеться в наступному розділі, можуть допомогти наростити потенціал, покращити координацію та скоротити витрати.

Без політичного втручання Сполучені Штати будуть намагатися задовольнити попит на мережеве обладнання, що створюватиме серйозні загрози для електроенергетичної системи та економіки. На щастя, існує низка потенційних рішень для зміцнення ланцюгів постачання американської мережі, і федеральні політики починають реагувати.

У січні 2026 року Управлінню електроенергетики Міністерства енергетики (DOE) було надано 375 мільйонів доларів для покращення внутрішнього ланцюга поставок трансформаторів та інших компонентів і матеріалів для електромереж. У меморандумі до Міністерства енергетики США від квітня 2026 року адміністрація Трампа прийняла рішення відповідно Закон про оборонне виробництво (DPA) для розширення потужностей постачання внутрішньої мережі, які описуються як «небезпечно обмежені». DPA дозволяє широкий спектр інструментів, включаючи закупівлі, зобов’язання щодо закупівель та фінансову підтримку виробництва, хоча фінансування виконання частково залежатиме від майбутніх дій Конгресу.

Нижче наведено політичні рішення, які Міністерство енергетики США може розглянути, коли агентство використовуватиме нове фінансування ланцюга постачання мережі та впроваджуватиме Угоду про технологічні процеси, а також подальші кроки, які Конгрес може вжити для вирішення цієї проблеми. Політичні втручання організовані у три розділи: (1) полегшення короткострокових вузьких місць, (2) розширення внутрішніх потужностей та (3) сприяння інноваціям. Хоча переваги цих втручань матеріалізуватимуться протягом різних часових рамок, політикам слід розглянути стратегії в усіх трьох розділах.

Стратегії для полегшення короткострокових вузьких місць у ланцюжку поставок мережі

У найближчій перспективі політикам слід зосередитися на оптимізації існуючих потужностей мережі, партнерстві з країнами-союзниками, нарощуванні виробництва на існуючих об'єктах та посиленні співпраці з галуззю. Завдяки нещодавнім асигнуванням, Міністерство енергетики США може реалізувати кілька з наведених нижче рекомендацій. Цикл асигнувань на 2027 фінансовий рік може забезпечити більше фінансування для полегшення короткострокових проблем, водночас... повторне затвердження Закону про енергетику 2020 року надає можливість кодифікувати програму ланцюга постачання мережі Міністерства енергетики США.

• Просувати альтернативні рішення для мереж. Є кілька короткострокові рішення що може допомогти комунальним підприємствам ефективніше використовувати існуючу інфраструктуру, щоб відтермінувати придбання нового обладнання для передачі та розподілу. До них належать віртуальні електростанції, передові технології передачі, гнучкість попиту та чисте перезарядженняФедеральним політикам слід зосередитися на рішеннях для зменшення бар'єрів для розгортання та розглянути паралельні зусилля для покращення. доступність електроенергії.
• Прагнути партнерства з країнами-союзниками. Спираючись на рамкову угоду між США та Японією, політики могли б інтегрувати мережеве обладнання в торговельні угоди, щоб допомогти забезпечити короткострокові постачання. Незважаючи на глобальний дефіцит, деякі окремі країни вільні виробничі потужності, а Міністерство енергетики США може відігравати певну роль у сприянні новим відносинам з постачальниками, щоб допомогти побудувати довіру між комунальними підприємствами та світовими виробниками поза їхнім поточним списком пріоритетних постачальників.
• Збільшити існуюче виробництво. Збільшення виробництва на існуючих заводах з виробництва мережевого обладнання може зменшити дефіцит швидше, ніж інвестиції в нові проекти. Виробники можуть збільшити зміни, інвестувати в ініціативи з підвищення продуктивності та розширити виробничі лінії. Якщо невизначеність початкового капіталу, робочої сили або попиту залишається перешкодою для розширення, Міністерство енергетики може надати підтримку шляхом покращення кредитної історії, ініціатив з розвитку робочої сили або шляхом координації збуту.
• Посилити співпрацю в галузі. Міністерство енергетики США могло б використати свої повноваження щодо скликання, щоб об'єднати виробників компонентів мережі, комунальні підприємства та інших промислових клієнтів для покращення розуміння ризиків ланцюга поставок та забезпечення спільного вирішення проблем. Скликання Міністерства енергетики США або відродження команда тигрів ланцюга поставок, міг би сприяти угоди про взаємний розподіл між комунальними підприємствами з резервними запасами для подолання короткострокових вузьких місць. Зустрічі також можуть допомогти галузі узгодити довгострокові обсяги, стандартизувати конструкції та співпрацювати над розвитком робочої сили, щоб надати виробникам впевненість, необхідну для інвестування в нові потужності.
• Забезпечте безпеку критично важливих матеріалів. Адміністрація могла б скористатися новоствореним Сховище проектів, запас, що підтримується EXIM, для пом'якшення проблем з доступністю матеріалів та полегшення нестабільних товарних ринків для спеціалізованої сталі та інших критично важливих матеріалів.

Стратегії розширення внутрішнього виробництва критично важливих компонентів мережі

Для повного виходу на повну потужність нових об'єктів може знадобитися кілька років, але здійснення цих інвестицій сьогодні є життєво важливим для підтримки стабільності та зростання електромережі США, зменшення ризику майбутніх перебоїв у ланцюжку поставок та використання економічних можливостей вітчизняного виробництва. Політикам слід розглянути наступні стратегії стимулювання інвестицій у нові виробничі потужності, надаючи пріоритет компонентам мережі та матеріалам з найвищим рівнем ризику.

• Розширити податкові пільги для виробництваКонгрес міг би розширити існуючі податкові пільги на виробництво та інвестиції в передові види виробництва на ланцюг поставок мережі. Податкові пільги допомогли б скоротити розрив у вартості виробництва з імпортом та стимулювати інвестиції в нові виробничі потужності шляхом підвищення прибутковості проектів. Податкові пільги для ланцюга поставок мережі повинні бути розроблені для підтримки розроблюваних матеріалів та готової продукції, включаючи компоненти наступного покоління. Одним із підходів було б створення інвестиційної податкової пільги для нових виробничих потужностей (наприклад, виділення коштів на програму 48C, на яку мережеве обладнання вже має право), одночасно надаючи податкову пільгу на виробництво для матеріальних ресурсів та компонентів (наприклад, додавання ланцюга поставок мережі до 45X). Така структура стимулюватиме інвестиції в нові виробничі потужності, одночасно вирішуючи проблеми з сировинними ресурсами у виробництві.
• Забезпечити доступ до недорогого капіталу для масштабуванняФедеральні програми позик можуть забезпечити дешевий капітал для масштабування виробництва та підвищення конкурентоспроможності. Наприклад, програми Міністерства енергетики США Програма фінансування енергетичного домінування може надавати низькопроцентні позики та гарантії позик для виробництва мережевого обладнання та матеріалів. Крім того, Розділ III DPA може бути використаний для фінансування будівництва або розширення заводів за рахунок грантів, позик та гарантій позик для виробництва дефіцитної продукції, яка має вирішальне значення для національної оборони та енергетичної безпеки. Конгрес може підтримувати мережеве виробництво шляхом повторна авторизація DPA та здійснення асигнувань до Фонду DPA.
• Усунути невитратні бар'єри для виробництва. Окрім податкових пільг та позик, політики повинні вирішувати інші бар'єри для виробництва, такі як наявність робочої сили, високий ступінь кастомізації та невизначеність попиту. Міністерство енергетики США могло б співпрацювати з приватним сектором у сфері розвитку робочої сили та стандартизації обладнання, а також розглянути питання про сприяння зобов'язанням щодо обов'язкових обсягів між комунальними підприємствами та виробниками. Тією мірою, якою невизначеність попиту перешкоджає новим інвестиціям у виробництво, федеральний уряд міг би виступити як основний покупець або покупець останньої інстанції, використовуючи повноваження Управління з питань захисту даних або інші повноваження Міністерства енергетики США щодо транзакцій для створення... віртуальний стратегічний резерв трансформаторів, що допомагає згладити цикли підйому та спаду й сприяти стандартизації обладнання. Для підвищення конкурентоспроможності виробництва федеральний уряд також може розглянути програми стимулювання передові технології виробництва і сприяння промисловому кластеризації які надають пріоритет існуючим економічним можливостям та промисловим перевагам регіонів.

Стратегії просування інновацій у сфері мережевих технологій

Апаратне забезпечення сітки швидко розвивається, завдяки технології наступного покоління, що з'являються від інноваційних коротких транзисторів (LPT) та твердотільних підстанцій до передачі постійного струму високої напруги (HVDC) та високопродуктивних провідників. Кілька американських стартапів створюють мережеве обладнання, яке покращує продуктивність, обходить обмеження сировини та має гнучкі, сумісні конструкції. Політики можуть допомогти сприяти розвитку та комерціалізації цих інновацій у Сполучених Штатах.

• Інвестуйте в дослідження, розробки та демонстрації (RD&D) для ланцюгів постачання мережіМіністерство енергетики США, у партнерстві з Національною лабораторною системою, могло б підтримувати приватний сектор у розробці та тестуванні компонентів мережі наступного покоління за допомогою таких програм, як Стійкість трансформатора та вдосконалені компоненти, Дослідження інновацій для малого бізнесу, трансфер технологій для малого бізнесу, та інші призи та конкурси. Конгрес також міг би розглянути питання про виділення додаткових коштів на дослідження та розробки обладнання для мереж.
• Сприяння пілотним проектам з комунальними послугамиМіністерство енергетики США може пришвидшити впровадження передових компонентів енергосистеми, фінансуючи пілотні та демонстраційні програми з комунальними підприємствами, щоб зменшити ризики, пов'язані з першим у своєму роді впровадженням передових технологій, спираючись на нещодавні... Програми інновацій у сфері мереж.
• Підтримка ранньої комерціалізаціїДля підтримки виробництва компонентів мережі на ранніх стадіях, Міністерство енергетики США може розширити доступ до пілотних виробничих ліній та демонстраційного виробництва за допомогою таких програм, як МАСШТАБУВАННЯ ARPA-E або Фонд комерціалізації технологій.

Зміцнення ланцюга постачання мережі створить можливості для економічного зростання в штатах та регіонах по всій країні. Наприклад, нещодавній аналіз у Каліфорнії виявили, що якби виробництво в штаті задовольнило 30% попиту на мережеве обладнання, це створило б до 12 000 стабільних робочих місць на повний робочий день. Щоб позиціонувати свої регіони для залучення інвестицій у виробництво, політики штатів та регіонів, а також лідери економічного розвитку можуть зробити наступне:

• Зобразіть на карті перекриття між промисловою базою свого регіону та виробничими процесами для різних типів мережевого обладнання. Ця вправа створює загальну систему орієнтирів щодо типів виробництва мережевого обладнання, як на етапі технології, так і на етапі ланцюга постачання, які найбільше відповідають накопиченим сильним сторонам регіональної робочої сили. Наприклад, кластери виробництва трансформаторів часто розташовуються разом із виробництвом мастильних масел. Це, ймовірно, відображає використання ізоляційних матеріалів у ланцюжку постачання звичайних великих силових трансформаторів.
• Сприяти розробці індивідуальних програм навчання робочої сили. Як і багато швидкозростаючих електропромисловий секторах, виробники мережевого обладнання відзначають постійні труднощі з пошуком кваліфікованих технічних працівників. Як наслідок, виробники згадані програми гнучкого робочого середовища як ключовий фактор у вирішенні питання про те, де в країні розміщувати нові проекти. Провідні національні програми розвитку робочої сили по всьому південному сході є однією з причин, чому такі штати, як Північна Кароліна, Південна Кароліна, Теннессі та Вірджинія, лідирують у залученні інвестицій у мережеве виробництво протягом останнього десятиліття. Адаптовані та гнучкі програми розвитку робочої сили дозволяють штатам конкурувати за ті типи ключових проектів, які можуть каталізувати нові виробничі кластери.

Додаток 8

Зараз час зміцнити ланцюги постачання енергії в Америці