Решение проблемы транспортного коллапса: возможности американской цепочки поставок электроэнергии

Сегодня энергосистема сталкивается с серьезными ограничениями в цепочке поставок, а производственные мощности США остаются ограниченными.

Спрос на сетевое оборудование резко возрос в последние годы (график 2), что привело к увеличению сроков поставки (график 3) и росту цен (график 4). Например, стоимость кабелей для линий электропередачи увеличилась. С 2019 года цены на трансформаторы увеличились вдвое, а сами трансформаторы выросли примерно на 75%. Рост цен на электрооборудование может иметь волновой эффект на Стоимость электроэнергии для коммерческих и бытовых потребителей. В соответствии с анализ По данным Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, расходы на распределение и передачу электроэнергии, обусловленные ограничениями в цепочке поставок, способствовали недавнему увеличению счетов потребителей за электроэнергию.

Приложение 2

Несмотря на некоторый прогресс в возвращении производства в страну, необходимы дальнейшие действия для обеспечения бесперебойной работы американской энергосистемы.

Производители начинают реагировать на дефицит в цепочке поставок электроэнергии, и в последнее время ряд компаний объявляет о создании или расширении производственных мощностей в США. Например, компания Hitachi Energy объявила о... Инвестиции в размере 1 миллиарда долларов в производство трансформаторов и сетевого оборудования. с новым заводом в Вирджинии, и Компания Siemens Energy планирует к 2027 году нарастить мощности по производству трансформаторов в США.. The Рамочное соглашение между США и Японией В соглашение, заключенное в 2025 году, также включены обязательства по инвестициям в сетевое оборудование.

Эти изменения, хотя и обнадеживают, недостаточны для устранения пробелов в цепочке поставок к 2030 году. Производители до сих пор придерживались относительно осторожного подхода к новым инвестициям, при этом исторические циклы подъема и спада Это заставляет руководителей сомневаться в устойчивости спроса. Кроме того, Соединенным Штатам необходимо преодолеть проблемы в цепочке поставок, связанные с материальными ресурсами, кадровыми ресурсами и закупками коммунальных услуг:

• Исходные материалы: Недавние инвестиции сосредоточены на окончательной сборке сетевого оборудования, но мало что делают для решения проблем с производственными мощностями или зависимостью от специализированной стали, меди и алюминия. В Соединенных Штатах ограничены внутренние мощности по переработке меди, и есть только два коммерческих поставщика ориентированной по зерну и неориентированной по зерну электротехнической стали (GOES и NOES), а также только один внутренний поставщик аморфного металла — альтернативы электротехнической стали с улучшенными материальными свойствами.
• Рабочая сила: Отчет производителей сетевого оборудования проблемы, связанные с привлечением и удержанием квалифицированных работников.при этом в качестве одного из главных препятствий для расширения производственных мощностей указывается нехватка квалифицированных технических специалистов.
• Закупки коммунальных услуг: Энергетические компании разрабатывают трансформаторы по индивидуальным проектам с различными размерами и требованиями к напряжению для удовлетворения потребностей потребителей. Высокая степень индивидуализации конструкции (например, более чем) 80 000 типов трансформаторов) ограничивает возможности отрасли по масштабированию производства и повышению устойчивости цепочки поставок в рамках портфеля проектов. Практика закупок коммунальных услуг в отношении предпочтительных поставщиков Это также может затруднить сертификацию для новых производителей.

В результате Соединенные Штаты по-прежнему испытывают дефицит. Имеющееся производство не конкурентоспособно по сравнению с импортом из-за более высоких затрат на материалы и рабочую силу, а также специализации, ограничивающей эффект масштаба. Например, по оценкам, отечественное производство трансформаторов обходится в... На 10–25% дороже импортных трансформаторов. Целенаправленные политические меры, обсуждаемые в следующем разделе, могут помочь нарастить потенциал, улучшить координацию и сократить расходы.

Без политических мер Соединенные Штаты будут испытывать трудности с удовлетворением спроса на электрооборудование, что создаст серьезную угрозу для электроэнергетической системы и экономики. К счастью, существует ряд потенциальных решений для укрепления цепочек поставок в американской электросети, и федеральные политики начинают реагировать на это.

В январе 2026 года Управление электроэнергетики Министерства энергетики США (DOE) получило разрешение на эксплуатацию. 375 миллионов долларов для укрепления внутренней цепочки поставок трансформаторов и других компонентов и материалов для электросетей. В меморандуме, направленном Министерству энергетики в апреле 2026 года, администрация Трампа приняла решение в рамках Закон об оборонном производстве Закон о планах по сокращению выбросов парниковых газов (DPA) направлен на расширение мощностей внутренней энергосистемы, которые, по мнению Конгресса, «опасно ограничены». DPA предусматривает широкий спектр инструментов, включая закупки, обязательства по закупкам и финансовую поддержку производства, хотя финансирование для его реализации будет частично зависеть от будущих решений Конгресса.

Ниже представлены политические решения, которые Министерство энергетики могло бы рассмотреть, используя новое финансирование цепочки поставок для электросетей и реализуя Закон об оборонном производстве, а также дальнейшие шаги, которые Конгресс мог бы предпринять для решения этой проблемы. Политические меры разделены на три раздела: (1) смягчение краткосрочных проблем, (2) расширение внутренних мощностей и (3) содействие инновациям. Хотя преимущества этих мер проявятся в разные периоды времени, политикам следует рассмотреть стратегии во всех трех разделах.

Стратегии по смягчению краткосрочных проблем в цепочке поставок электроэнергии.

В ближайшей перспективе политикам следует сосредоточиться на оптимизации существующих мощностей энергосистемы, сотрудничестве со странами-союзниками, наращивании производства на существующих предприятиях и укреплении отраслевого сотрудничества. Благодаря недавним ассигнованиям Министерство энергетики может реализовать ряд из приведенных ниже рекомендаций. Цикл ассигнований на 2027 финансовый год может обеспечить дополнительное финансирование для смягчения краткосрочных проблем, в то время как повторное утверждение Закона об энергетике 2020 года Это дает возможность кодифицировать программу Министерства энергетики США по обеспечению цепочки поставок для энергосистемы.

• Продвигайте альтернативные решения в области электросетей. Существует несколько краткосрочные решения Это может помочь коммунальным предприятиям более эффективно использовать существующую инфраструктуру и отложить закупку нового оборудования для передачи и распределения электроэнергии. К таким мерам относятся: виртуальные электростанции, передовые технологии передачиспрос на гибкость и чистая модернизацияФедеральным политикам следует сосредоточиться на решениях, направленных на снижение барьеров для развертывания войск, и рассмотреть параллельные усилия по улучшению ситуации. доступность электроэнергии.
• Развивать партнерские отношения со странами-союзниками. Опираясь на опыт американо-японского сотрудничества, политики могли бы интегрировать оборудование для электросетей в торговые соглашения, чтобы обеспечить бесперебойные поставки в краткосрочной перспективе. Несмотря на глобальный дефицит, в некоторых отдельных странах наблюдается нехватка электроэнергии. резервные производственные мощностиМинистерство энергетики США могло бы сыграть роль в содействии установлению новых отношений с поставщиками, чтобы помочь укрепить доверие между коммунальными предприятиями и мировыми производителями, выходящими за рамки их текущего списка предпочтительных поставщиков.
• Увеличьте существующее производство. Увеличение объемов производства на существующих заводах по производству сетевого оборудования может быстрее смягчить дефицит, чем инвестиции в новые предприятия. Производители могли бы увеличить количество смен, инвестировать в инициативы по повышению производительности и расширить производственные линии. Если неопределенность в отношении первоначальных капитальных вложений, рабочей силы или спроса остается препятствием для расширения, Министерство энергетики может оказать поддержку посредством улучшения кредитного рейтинга, инициатив по развитию трудовых ресурсов или путем координации закупок.
• Укрепить отраслевое сотрудничество. Министерство энергетики могло бы использовать свои полномочия по организации встреч для объединения производителей компонентов энергосистемы, энергетических компаний и других промышленных потребителей с целью улучшения понимания рисков в цепочке поставок и обеспечения совместного решения проблем. Организация встреч Министерства энергетики или возобновление подобных мероприятий команда тигров по цепочке поставокмогло бы способствовать соглашения о взаимном распределении Совещания могут помочь предприятиям с резервными запасами преодолеть краткосрочные проблемы, связанные с перебоями в поставках. Они также могут способствовать согласованию долгосрочных объемов поставок, стандартизации конструкций и сотрудничеству в области развития трудовых ресурсов, что даст производителям необходимую уверенность для инвестиций в новые мощности.
• Обеспечьте бесперебойное поступление критически важных материалов. Администрация могла бы использовать вновь созданные Хранилище проектов, созданный при поддержке EXIM (Экспортно-импортного управления) резерв для решения проблем с доступностью материалов и смягчения нестабильности товарных рынков специализированной стали и других критически важных материалов.

Стратегии расширения внутреннего производства важнейших компонентов электросетей

Для вывода новых производственных мощностей на полную мощность может потребоваться несколько лет, но инвестиции в них сегодня жизненно важны для поддержания стабильности и роста электросети США, снижения риска будущих сбоев в цепочке поставок и использования экономических возможностей отечественного производства. Политикам следует рассмотреть следующие стратегии для стимулирования инвестиций в новые производственные мощности, уделяя приоритетное внимание компонентам и материалам электросетей, подверженным наибольшему риску.

• Расширить налоговые льготы для обрабатывающей промышленности.Конгресс мог бы распространить существующие налоговые льготы на производство и инвестиции в передовые производственные технологии на цепочку поставок для электросетей. Налоговые льготы помогли бы сократить разрыв в себестоимости производства с импортом и стимулировали бы инвестиции в новые производственные мощности за счет повышения доходности проектов. Налоговые льготы для цепочки поставок электросетей должны быть разработаны таким образом, чтобы поддерживать производство инженерных материалов и готовой продукции, включая компоненты следующего поколения. Один из подходов заключался бы в создании инвестиционной налоговой льготы для новых производственных предприятий (например, выделение средств на программу 48C, для которой оборудование для электросетей уже имеет право на участие), одновременно предоставляя производственную налоговую льготу для исходных материалов и компонентов (например, добавление цепочки поставок для электросетей к программе 48C ...). 45XТакая структура будет стимулировать инвестиции в новые производственные мощности, одновременно решая проблему нехватки сырья на начальных этапах производства.
• Обеспечьте доступ к недорогим средствам для масштабирования бизнеса.Федеральные программы кредитования могут предоставлять дешевый капитал для расширения производства и повышения конкурентоспособности. Например, программа Министерства энергетики США. Программа финансирования превосходства в энергетике Можно было бы предоставлять недорогие кредиты и гарантии по кредитам для производства оборудования и материалов для электросетей. Кроме того, Раздел III Закона об оборонном производстве может быть использован для финансирования строительства или расширения предприятий посредством грантов, кредитов и гарантий по кредитам для производства дефицитной продукции, имеющей решающее значение для национальной обороны и энергетической безопасности. Конгресс мог бы поддержать производство оборудования для электросетей путем повторное утверждение DPA и выделение средств в Фонд DPA.
• Устраните не связанные с затратами барьеры на пути производства. Помимо налоговых льгот и займов, политикам следует обратить внимание на другие барьеры для производства, такие как доступность рабочей силы, высокая степень индивидуализации и неопределенность спроса. Министерство энергетики могло бы сотрудничать с частным сектором в вопросах развития трудовых ресурсов и стандартизации оборудования, а также рассмотреть возможность содействия в установлении обязательных объемов поставок между коммунальными предприятиями и производителями. В той мере, в какой неопределенность спроса препятствует новым инвестициям в производство, федеральное правительство могло бы выступить в качестве основного покупателя или покупателя последней инстанции, используя полномочия по соглашению об отсрочке платежей или другие полномочия Министерства энергетики по проведению сделок для создания виртуальный стратегический трансформаторный резервэто поможет сгладить циклы подъемов и спадов и будет способствовать стандартизации оборудования. Для повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности федеральное правительство могло бы также рассмотреть программы стимулирования. передовые производственные технологии и содействие созданию промышленных кластеров которые отдают приоритет существующим экономическим возможностям и промышленным преимуществам регионов.

Стратегии содействия инновациям в области сетевых технологий

Аппаратное обеспечение для электросетей быстро развивается, и появляются технологии следующего поколения От инновационных низковольтных трансформаторов тока и твердотельных подстанций до высоковольтных линий электропередачи постоянного тока и высокопроизводительных проводников. Несколько американских стартапов разрабатывают сетевое оборудование, которое повышает производительность, обходит ограничения по сырьевым материалам и имеет гибкую, совместимую конструкцию. Политики могут помочь развитию и коммерциализации этих инноваций в Соединенных Штатах.

• Инвестируйте в исследования, разработки и демонстрацию (НИОКР) для цепочек поставок в электросети.Министерство энергетики США в партнерстве с национальной системой лабораторий могло бы поддержать частный сектор в разработке и тестировании компонентов энергосистем следующего поколения посредством таких программ, как... Устойчивость трансформаторов и передовые компоненты, Исследования и разработки в сфере инноваций для малого бизнеса, трансфер технологий для малого бизнеса.а также другие призы и конкурсы. Конгресс также мог бы рассмотреть вопрос о выделении дополнительных средств на исследования и разработки в области сетевого оборудования.
• Обеспечить пилотам доступ к необходимым ресурсам.Министерство энергетики могло бы ускорить внедрение передовых компонентов энергосистемы, финансируя пилотные и демонстрационные программы совместно с энергетическими компаниями, чтобы снизить риски, связанные с первым в своем роде внедрением передовых технологий, опираясь на недавние исследования. Программы инноваций в электросетях.
• Поддержка ранней коммерциализацииДля поддержки производства компонентов энергосистемы на ранних этапах Министерство энергетики могло бы расширить доступ к пилотным производственным линиям и демонстрационному производству в масштабах, сопоставимых с такими программами, как... ARPA-E SCALEUP или Фонд коммерциализации технологий.

Укрепление цепочки поставок электроэнергии создаст возможности для экономического роста в штатах и ​​регионах по всей стране. Например, недавний анализ в Калифорнии Исследование показало, что если бы производство внутри штата удовлетворяло 30% спроса на сетевое оборудование, это создало бы до 12 000 постоянных рабочих мест с полной занятостью. Чтобы подготовить свои регионы к привлечению инвестиций в обрабатывающую промышленность, государственные и региональные политики, а также руководители экономического развития могут предпринять следующие шаги:

• Составьте карту пересечений между промышленной базой региона и производственными процессами для различных типов сетевого оборудования. Данное исследование формирует общую картину типов производства сетевого оборудования, как на технологическом, так и на логистическом уровне, которые наиболее точно соответствуют накопленным региональным кадровым ресурсам. Например, кластеры по производству трансформаторов часто располагаются рядом с предприятиями по производству смазочных масел. Это, вероятно, отражает использование изоляционных материалов в цепочке поставок для обычных крупных силовых трансформаторов.
• Содействовать разработке специализированных программ обучения персонала. Как и многие быстрорастущие компании электропромышленность В различных отраслях производители сетевого оборудования отмечают сохраняющиеся проблемы с поиском квалифицированных технических специалистов. В результате производители сталкиваются с трудностями. упомянутые программы гибкого трудоустройства в качестве ключевого фактора при принятии решения о том, где в стране размещать новые проекты. Передовые национальные программы развития трудовых ресурсов. на юго-востоке Это одна из причин, почему такие штаты, как Северная Каролина, Южная Каролина, Теннесси и Вирджиния, лидируют в привлечении инвестиций в производство электросетей за последнее десятилетие. Индивидуально разработанные и гибкие программы развития трудовых ресурсов позволяют штатам конкурировать за ключевые проекты, способные стимулировать создание новых производственных кластеров.

Приложение 8

Сейчас самое время укрепить энергетические цепочки поставок в Америке.