Խցանման լուծում. Ամերիկայի էլեկտրաէներգիայի մատակարարման շղթայի հնարավորությունը

Այսօր ցանցը բախվում է մատակարարման շղթայի լուրջ սահմանափակումների, իսկ ԱՄՆ-ում արտադրական հզորությունը մնում է սահմանափակ։

Վերջին տարիներին ցանցային սարքավորումների պահանջարկը կտրուկ աճել է (Նկար 2), ինչը հանգեցրել է երկար ժամկետների (Նկար 3) և բարձր գների (Նկար 4): Օրինակ՝ էլեկտրահաղորդման գծերի մալուխների արժեքը կրկնապատկվել է 2019 թվականից ի վեր, իսկ հզորության տրանսֆորմատորների գները աճել են մոտ 75%-ով։ Սարքավորումների գների բարձրացումը կարող է բացասական ազդեցություն ունենալ էլեկտրաէներգիայի մատակարարման վրա էլեկտրաէներգիայի սակագները ինչպես բիզնեսների, այնպես էլ բնակելի սպառողների համար։ Ըստ վերլուծություն Լոուրենս Բերկլիի ազգային լաբորատորիայից ստացված տեղեկատվության համաձայն, մատակարարման շղթայի սահմանափակումներից ազդված բաշխման և փոխանցման ծախսերը նպաստել են սպառողների էլեկտրաէներգիայի վարձերի վերջին աճին։

Ցուցանմուշ 2

Վերականգնման որոշակի առաջընթացին չնայած, Ամերիկայի ցանցային մատակարարման շղթան ապահովելու համար անհրաժեշտ են հետագա գործողություններ։

Արտադրողները սկսում են արձագանքել ցանցային մատակարարման շղթայի պակասին՝ վերջերս մի քանի հայտարարություններ անելով Միացյալ Նահանգներում նոր կամ ընդլայնված արտադրական հզորությունների մասին: Օրինակ՝ Hitachi Energy-ն հայտարարեց… 1 միլիարդ դոլարի ներդրում տրանսֆորմատորների և ցանցային սարքավորումների արտադրության մեջ Վիրջինիայում նոր գործարանով, և Siemens Energy-ն նպատակ ունի ԱՄՆ-ում նոր տրանսֆորմատորային հզորություն կառուցել մինչև 2027 թվականը. Այն ԱՄՆ-Ճապոնիա շրջանակային համաձայնագիր 2025 թվականին բանակցված համաձայնագիրը ներառում է նաև ցանցային սարքավորումների ներդրումային պարտավորություններ։

Այս զարգացումները, թեև խրախուսական, բավարար չեն 2030 թվականի մատակարարման շղթայի բացերը լրացնելու համար։ Արտադրողները մինչ այժմ համեմատաբար զգուշավոր մոտեցում են ցուցաբերել նոր ներդրումների նկատմամբ՝ պատմական վերելքի և անկման ցիկլեր ինչը ղեկավարներին դրդում է կասկածի տակ դնել, թե արդյոք պահանջարկը կշարունակվի։ Բացի այդ, Միացյալ Նահանգները պետք է հաղթահարի մատակարարման շղթայի հետ կապված մարտահրավերները, որոնք կապված են նյութական մուտքերի, աշխատուժի հզորության և կոմունալ ծառայությունների գնումների հետ։

• Նյութական մուտքեր՝ Վերջին ներդրումները կենտրոնանում են ցանցային սարքավորումների վերջնական հավաքման վրա, սակայն քիչ բան են անում մասնագիտացված պողպատի, պղնձի և ալյումինի հզորությունների կամ կախվածությունների լուծման համար: Միացյալ Նահանգներն ունի սահմանափակ ներքին պղնձի վերամշակման հզորություն և ունի հացահատիկային և ոչ հացահատիկային կողմնորոշված ​​էլեկտրական պողպատի միայն երկու առևտրային մատակարար (GOES և NOES), ինչպես նաև ամորֆ մետաղի միայն մեկ ներքին մատակարար, որը էլեկտրական պողպատի այլընտրանք է՝ բարելավված նյութական հատկություններով:
• Աշխատուժ։ Ցանցային սարքավորումների արտադրողների հաշվետվությունը մարտահրավերներ որակավորված աշխատողների հավաքագրման և պահպանման հարցում, նշելով տեխնիկական աշխատուժի պակասը որպես հզորությունների ընդլայնման ամենամեծ խոչընդոտներից մեկը։
• Կոմունալ ծառայությունների ձեռքբերում. Կոմունալ ծառայությունները ունեն անհատական ​​տրանսֆորմատորների դիզայն՝ տարբեր չափերի և լարման պահանջներով՝ հաճախորդի բեռը սպասարկելու համար: Դիզայնի բարձր աստիճանի հարմարեցումը (օրինակ՝ ավելի քան 80,000 տեսակի տրանսֆորմատորներ) սահմանափակում է արդյունաբերության կարողությունը մասշտաբավորելու արտադրությունը և կառուցելու մատակարարման շղթայի դիմադրողականությունը տարբեր նախագծերի պորտֆելներում: Կոմունալ ծառայությունների գնման պրակտիկան շուրջ նախընտրելի մատակարարներ կարող է նաև դժվարացնել նոր արտադրողների համար հավաստագրումը։

Հետևաբար, Միացյալ Նահանգները շարունակում է թերմատակարարված մնալ։ Գոյություն ունեցող արտադրությունը գնային առումով մրցունակ չէ ներմուծվածի հետ՝ նյութերի և աշխատուժի բարձր գների, ինչպես նաև մասշտաբի տնտեսությունը սահմանափակող մասնագիտացման պատճառով։ Օրինակ՝ տեղական արտադրության տրանսֆորմատորները գնահատվում են որպես 10%-25%-ով ավելի թանկ են, քան ներմուծված տրանսֆորմատորները։ Հաջորդ բաժնում քննարկվող նպատակային քաղաքականության միջամտությունները կարող են օգնել զարգացնել կարողությունները, բարելավել համակարգումը և կրճատել ծախսերը։

Առանց քաղաքականության միջամտությունների, Միացյալ Նահանգները դժվարություններ կունենան ցանցային սարքավորումների պահանջարկը բավարարելու հարցում, ինչը լուրջ սպառնալիք է ստեղծում էլեկտրաէներգետիկ համակարգի և տնտեսության համար: Բարեբախտաբար, կան մի շարք հնարավոր լուծումներ Ամերիկայի ցանցային մատակարարման շղթաները ամրապնդելու համար, և դաշնային քաղաքականության մշակողները սկսում են արձագանքել:

2026 թվականի հունվարին Էներգետիկայի նախարարության (DOE) էլեկտրաէներգիայի գրասենյակը տրամադրվեց 375 միլիոն դոլար բարելավելու տրանսֆորմատորների և էլեկտրական ցանցի այլ բաղադրիչների ու նյութերի ներքին մատակարարման շղթան: 2026 թվականի ապրիլին Էներգետիկայի նախարարությանը ուղղված հուշագրում Թրամփի վարչակազմը որոշում կայացրեց՝ համաձայն Պաշտպանության արտադրության մասին օրենք (DPA)՝ ներքին ցանցի մատակարարման շղթայի հզորությունը ընդլայնելու համար, որը նկարագրվում է որպես «վտանգավոր կերպով սահմանափակ»: DPA-ն թույլատրում է գործիքների լայն շրջանակ, ներառյալ գնումները, գնման պարտավորությունները և արտադրության ֆինանսական աջակցությունը, չնայած իրականացման ֆինանսավորումը մասամբ կախված կլինի Կոնգրեսի ապագա գործողություններից:

Ստորև ներկայացված են քաղաքականության լուծումներ, որոնք Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է դիտարկել, երբ գործակալությունը կիրառի նոր ցանցային մատակարարման շղթայի ֆինանսավորումը և ներդնի DPA-ն, ինչպես նաև հետագա քայլերը, որոնք Կոնգրեսը կարող է ձեռնարկել այս մարտահրավերը լուծելու համար: Քաղաքականության միջամտությունները կազմակերպված են երեք բաժնի՝ (1) կարճաժամկետ խոչընդոտների մեղմացում, (2) ներքին հզորությունների ընդլայնում և (3) նորարարության խթանում: Չնայած այս միջամտությունների օգուտները կիրականացվեն տարբեր ժամանակահատվածներում, քաղաքականության մշակողները պետք է դիտարկեն ռազմավարություններ բոլոր երեք բաժիններում:

Ռազմավարություններ՝ կարճաժամկետ ցանցային մատակարարման շղթայի խցանումները մեղմելու համար

Մոտակա հեռանկարում քաղաքականության մշակողները պետք է կենտրոնանան առկա ցանցի հզորությունների օպտիմալացման, դաշնակից երկրների հետ գործընկերության, առկա օբյեկտներում արտադրության ավելացման և արդյունաբերական համագործակցության բարելավման վրա: Վերջին հատկացումների շնորհիվ Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է իրականացնել ստորև նշված առաջարկություններից մի քանիսը: 2027 ֆինանսական տարվա հատկացումների ցիկլը կարող է ապահովել ավելի շատ ֆինանսավորում՝ կարճաժամկետ խոչընդոտները մեղմելու համար, մինչդեռ 2020 թվականի էներգետիկայի մասին օրենքի վերահավաստագրում հնարավորություն է տալիս կոդավորել Էներգիայի դեպարտամենտի ցանցային մատակարարման շղթայի ծրագիրը։

• Խթանել այլընտրանքային ցանցային լուծումները։ Կան մի քանի կարճաժամկետ լուծումներ որոնք կարող են օգնել կոմունալ ծառայություններին ավելի արդյունավետ օգտագործել առկա ենթակառուցվածքները՝ նոր փոխանցման և բաշխման սարքավորումների գնումները հետաձգելու համար: Դրանք ներառում են վիրտուալ էլեկտրակայաններ, առաջադեմ փոխանցման տեխնոլոգիաներ, պահանջարկի ճկունություն, և մաքուր վերականգնումԴաշնային քաղաքականության մշակողները պետք է կենտրոնանան տեղակայման խոչընդոտները նվազեցնելու լուծումների վրա և դիտարկեն զուգահեռ ջանքեր՝ բարելավելու համար էլեկտրաէներգիայի մատչելիություն.
• Հետևեք գործընկերային հարաբերություններին դաշնակից երկրների հետ։ ԱՄՆ-Ճապոնիա շրջանակից ելնելով՝ քաղաքականության մշակողները կարող են ինտեգրել ցանցային սարքավորումները առևտրային գործարքներում՝ կարճաժամկետ մատակարարումն ապահովելու համար: Չնայած համաշխարհային պակասորդին, որոշ առանձին երկրներ… պահեստային արտադրական հզորություն, և Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է դեր խաղալ մատակարարների հետ նոր հարաբերությունների խթանման գործում՝ նպաստելով կոմունալ ծառայությունների և համաշխարհային արտադրողների միջև վստահության կառուցմանը՝ իրենց ներկայիս նախընտրելի մատակարարների ցանկից դուրս։
• Խթանել առկա արտադրությունը։ Գոյություն ունեցող ցանցային սարքավորումների գործարաններում արտադրության ավելացումը կարող է ավելի արագ մեղմել պակասը, քան նոր տեխնոլոգիաներով ներդրումները: Արտադրողները կարող են ավելացնել հերթափոխերը, ներդրումներ կատարել արտադրողականության նախաձեռնություններում և ընդլայնել արտադրական գծերը: Եթե նախնական կապիտալի, աշխատուժի կամ պահանջարկի անորոշությունը շարունակում է խոչընդոտ հանդիսանալ ընդլայնման համար, Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է աջակցություն ցուցաբերել վարկային միջոցների բարելավման, աշխատուժի զարգացման նախաձեռնությունների կամ արտահանումը համակարգելու միջոցով:
• Բարձրացնել արդյունաբերական համագործակցությունը։ Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է օգտագործել իր հավաքագրման լիազորությունները՝ ցանցային բաղադրիչների արտադրողներին, կոմունալ ծառայություններ մատուցող ընկերություններին և այլ արդյունաբերական հաճախորդներին միավորելու համար՝ մատակարարման շղթայի ռիսկերի ըմբռնումը բարելավելու և համագործակցային խնդիրների լուծումը հնարավոր դարձնելու համար: Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է հավաքներ կամ վերածնված… մատակարարման շղթայի վագրերի թիմ, կարող է հեշտացնել փոխադարձ բաշխման համաձայնագրեր կոմունալ ծառայությունների միջև պահեստային պաշարներ ունեցող ընկերությունների միջև՝ կարճաժամկետ խոչընդոտները հաղթահարելու համար: Հանդիպումները կարող են նաև օգնել ոլորտին համաձայնեցնել երկարաժամկետ ծավալները, ստանդարտացնել նախագծերը և համագործակցել աշխատուժի զարգացման շուրջ՝ արտադրողներին տալով այն վստահությունը, որը նրանց անհրաժեշտ է նոր հզորությունների մեջ ներդրումներ կատարելու համար:
• Ապահովեք կարևորագույն նյութերի մուտքագրումը։ Վարչակազմը կարող է օգտագործել նոր ստեղծված Նախագծի պահոց, EXIM-ի կողմից աջակցվող պաշար՝ նյութերի մատչելիության հետ կապված խնդիրները և մասնագիտացված պողպատի ու այլ կարևորագույն նյութերի անկայուն ապրանքային շուկաները մեղմելու համար։

Կարևորագույն ցանցային բաղադրիչների ներքին արտադրությունը ընդլայնելու ռազմավարություններ

Նոր արտադրական օբյեկտներին լիարժեք արտադրության հասնելու համար կարող է մի քանի տարի պահանջվել, սակայն այս ներդրումներն այսօր կատարելը կենսական նշանակություն ունի ԱՄՆ էլեկտրական ցանցի կայունությունն ու աճը պահպանելու, ապագա մատակարարման շղթայի խափանումների ազդեցությունը մեղմելու և ներքին արտադրության տնտեսական հնարավորություններից օգտվելու համար: Քաղաքականության մշակողները պետք է դիտարկեն հետևյալ ռազմավարությունները՝ նոր արտադրական հզորությունների ներդրումները խթանելու համար՝ առաջնահերթություն տալով ամենաբարձր ռիսկի տակ գտնվող ցանցի բաղադրիչներին և նյութերին:

• Ընդլայնել արտադրության հարկային խթաններըԿոնգրեսը կարող է ընդլայնել առկա առաջադեմ արտադրական արտադրության և ներդրումային հարկային վարկերը ցանցային մատակարարման շղթայի համար: Հարկային խթանները կօգնեն փակել արտադրության արժեքի բացը ներմուծման հետ և կխթանեն ներդրումները նոր արտադրական հզորությունների մեջ՝ ավելացնելով նախագծերի եկամուտները: Ցանցային մատակարարման շղթայի համար հարկային վարկերը պետք է նախագծվեն ինժեներական նյութերը և պատրաստի արտադրանքը, ներառյալ հաջորդ սերնդի բաղադրիչները, աջակցելու համար: Մեկ մոտեցում կլինի ներդրումային հարկային վարկ ստեղծել նոր արտադրական օբյեկտների համար (օրինակ՝ միջոցներ հատկացնել 48C ծրագրին, որի համար ցանցային սարքավորումներն արդեն իսկ իրավասու են), միաժամանակ ապահովելով արտադրության հարկային վարկ նյութական մուտքերի և բաղադրիչների համար (օրինակ՝ ցանցային մատակարարման շղթան ավելացնելով...) 45XԱյս կառուցվածքը կխթանի ներդրումները նոր արտադրական հզորությունների մեջ՝ միաժամանակ լուծելով վերևում գտնվող հումքի սահմանափակումները։
• Ապահովել ցածրարժեք մասշտաբային կապիտալի հասանելիությունըԴաշնային վարկային ծրագրերը կարող են ապահովել էժան կապիտալ՝ արտադրությունը մասշտաբավորելու և մրցունակությունը բարելավելու համար: Օրինակ՝ Էներգետիկայի նախարարությունը Էներգետիկ գերիշխանության ֆինանսավորման ծրագիր կարող է տրամադրել ցածր տոկոսադրույքով վարկեր և վարկային երաշխիքներ ցանցային սարքավորումների և նյութերի արտադրության համար: Բացի այդ, DPA Title III-ը կարող է օգտագործվել կայանների կառուցումը կամ ընդլայնումը ֆինանսավորելու համար՝ դրամաշնորհների, վարկերի և վարկային երաշխիքների միջոցով՝ ազգային պաշտպանության և էներգետիկ անվտանգության համար կարևորագույն դեֆիցիտ ունեցող արտադրանք արտադրելու համար: Կոնգրեսը կարող է աջակցել ցանցային արտադրությանը՝ DPA-ի վերալիազորում և ՀԴԲ հիմնադրամին հատկացումներ կատարելը։
• Հաղթահարել արտադրության ոչ ծախսային խոչընդոտները։ Հարկային վարկերից և վարկերից զատ, քաղաքականության մշակողները պետք է անդրադառնան արտադրության այլ խոչընդոտներին, ինչպիսիք են աշխատուժի մատչելիությունը, անհատականացման բարձր աստիճանը և պահանջարկի անորոշությունը: Էներգետիկայի նախարարությունը (DOE) կարող է համագործակցել մասնավոր հատվածի հետ աշխատուժի զարգացման և սարքավորումների ստանդարտացման հարցում և քննարկել կոմունալ ծառայությունների և արտադրողների միջև պարտադիր ծավալների պարտավորությունների հեշտացումը: Այն չափով, որքանով պահանջարկի անորոշությունը խոչընդոտում է նոր արտադրական ներդրումները, դաշնային կառավարությունը կարող է միջամտել որպես խարիսխային գնորդ կամ վերջին միջոցի գնորդ՝ օգտագործելով DPA մարմինները կամ Էներգետիկայի նախարարության այլ գործարքային մարմինները՝ ստեղծելու համար... Վիրտուալ ռազմավարական տրանսֆորմատորային պահուստ, որը կօգնի հարթեցնել վերելքի և անկման ցիկլերը և խթանել սարքավորումների ստանդարտացումը: Արտադրության մրցունակությունը բարելավելու համար դաշնային կառավարությունը կարող է նաև դիտարկել խթանման ծրագրեր: առաջադեմ արտադրական տեխնիկա և խթանել արդյունաբերական կլաստերացումը որոնք առաջնահերթություն են տալիս տարածաշրջանների առկա տնտեսական կարողություններին և արդյունաբերական ուժեղ կողմերին։

Ցանցային տեխնոլոգիաների նորարարությունը խթանելու ռազմավարություններ

Ցանցային սարքավորումները արագ զարգանում են, նոր սերնդի տեխնոլոգիաները ի հայտ են գալիս նորարարական LPT-ներից և պինդ վիճակի ենթակայաններից մինչև HVDC փոխանցման և բարձր արդյունավետության հաղորդիչներ: ԱՄՆ-ում գործող մի քանի ստարտափներ կառուցում են ցանցային սարքավորումներ, որոնք բարելավում են արդյունավետությունը, շրջանցում են հումքի սահմանափակումները և ունեն ճկուն, փոխգործունակ դիզայն: Քաղաքականության մշակողները կարող են օգնել խթանել և առևտրայնացնել այս նորարարությունները Միացյալ Նահանգներում:

• Ներդրումներ կատարեք ցանցային մատակարարման շղթաների հետազոտությունների, մշակման և ցուցադրման (RD&D) մեջԷներգետիկայի նախարարությունը, Ազգային լաբորատոր համակարգի հետ համագործակցությամբ, կարող է աջակցել մասնավոր հատվածին հաջորդ սերնդի ցանցային բաղադրիչների մշակման և փորձարկման գործում՝ այնպիսի ծրագրերի միջոցով, ինչպիսիք են՝ Տրանսֆորմատորի դիմադրողականություն և առաջադեմ բաղադրիչներ, Փոքր բիզնեսի նորարարական հետազոտություններ, փոքր բիզնեսի տեխնոլոգիաների փոխանցումև այլ մրցանակներ ու մրցույթներ: Կոնգրեսը կարող է նաև քննարկել ցանցային սարքավորումների հետազոտությունների և զարգացման համար լրացուցիչ միջոցներ հատկացնելու հնարավորությունը:
• Հեշտացրեք օդաչուներին կոմունալ ծառայություններովԷներգետիկայի նախարարությունը կարող է արագացնել առաջադեմ ցանցային բաղադրիչների ներդրումը՝ կոմունալ ծառայությունների հետ փորձնական և ցուցադրական ծրագրեր ֆինանսավորելով՝ առաջադեմ տեխնոլոգիաների առաջին տեսակի տեղակայման ռիսկերը նվազեցնելու համար՝ հիմնվելով վերջին ժամանակների վրա։ Ցանցային նորարարության ծրագրեր.
• Աջակցեք վաղ առևտրայնացմանըՎաղ փուլի ցանցային բաղադրիչների արտադրությանը աջակցելու համար, Էներգետիկայի նախարարությունը կարող է ընդլայնել փորձնական արտադրական գծերի և ցուցադրական մասշտաբի արտադրության հասանելիությունը՝ այնպիսի ծրագրերի միջոցով, ինչպիսիք են՝ ARPA-E SCALEUP կամ Տեխնոլոգիաների առևտրայնացման հիմնադրամ.

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման շղթայի ամրապնդումը կստեղծի տնտեսական աճի հնարավորություն երկրի նահանգներում և տարածաշրջաններում: Օրինակ՝ վերջին վերլուծությունը Կալիֆոռնիայում պարզվել է, որ եթե նահանգի ներսում արտադրությունը բավարարի ցանցային սարքավորումների պահանջարկի 30%-ը, այն կստեղծի մինչև 12,000 կայուն, լրիվ դրույքով աշխատատեղեր: Իրենց տարածաշրջանները արտադրական ներդրումներ ներգրավելու համար նահանգային և տարածաշրջանային քաղաքականության մշակողները և տնտեսական զարգացման առաջնորդները կարող են անել հետևյալը.

• Քարտեզագրեք իրենց տարածաշրջանի արդյունաբերական բազայի և տարբեր տեսակի ցանցային սարքավորումների արտադրական գործընթացների միջև համընկնումները։ Այս վարժությունը բարձր մակարդակի հղման շրջանակ է ստեղծում ցանցային սարքավորումների արտադրության տեսակների վերաբերյալ՝ թե՛ տեխնոլոգիական, թե՛ մատակարարման շղթայի փուլում, որոնք ամենամոտն են տարածաշրջանային կուտակված աշխատուժի ուժեղ կողմերին: Օրինակ, տրանսֆորմատորների արտադրության կլաստերները հաճախ համատեղվում են քսայուղերի արտադրության հետ: Սա, հավանաբար, արտացոլում է ջերմամեկուսիչ նյութերի օգտագործումը մատակարարման շղթայում ավանդական մեծ հզորության տրանսֆորմատորների համար:
• Նպաստել աշխատուժի համար նախատեսված վերապատրաստման ծրագրերի մշակմանը։ Ինչպես շատ արագ աճողներ էլեկտրաարդյունաբերական ոլորտներում, ցանցային սարքավորումների արտադրողները նշում են որակյալ տեխնիկական աշխատողներ գտնելու մշտական ​​դժվարությունները: Հետևաբար, արտադրողները մեջբերված ճկուն աշխատուժի ծրագրերը որպես հիմնական գործոն՝ որոշելու համար, թե երկրի որ մասում տեղակայել նոր նախագծերը։ Աշխատուժի զարգացման ազգային առաջատար ծրագրեր Հարավարևելյան ուղղությամբ Մասամբ պատճառն այն է, որ Հյուսիսային Կարոլինա, Հարավային Կարոլինա, Թենեսի և Վիրջինիա նման նահանգները վերջին տասնամյակում առաջատար դիրք են գրավել ցանցային արտադրության ներդրումների ներգրավման գործում: Անհատականացված և ճկուն աշխատուժի զարգացման ծրագրերը թույլ են տալիս նահանգներին մրցել այնպիսի հիմնական նախագծերի համար, որոնք կարող են խթանել նոր արտադրական կլաստերների ստեղծումը:

Ցուցանմուշ 8

Հիմա ժամանակն է ամրապնդել Ամերիկայի էներգամատակարարման շղթաները