Resoldre el bloqueig: l'oportunitat de la cadena de subministrament elèctric dels Estats Units

Avui dia, la xarxa elèctrica s'enfronta a greus restriccions de la cadena de subministrament i la capacitat de producció dels EUA continua sent limitada.

La demanda d'equips de xarxa ha augmentat molt en els darrers anys (vegeu la figura 2), cosa que ha comportat llargs terminis de lliurament (vegeu la figura 3) i preus elevats (vegeu la figura 4). El cost dels cables per a les línies elèctriques, per exemple, ha s'ha duplicat des del 2019 i els preus dels transformadors de potència han augmentat al voltant d'un 75%. L'augment dels preus dels equips de xarxa pot tenir un efecte dominó sobre costos de l'electricitat per a empreses i consumidors residencials. Segons anàlisi del Laboratori Nacional Lawrence Berkeley, les despeses de distribució i transmissió, afectades per les restriccions de la cadena de subministrament, han contribuït als augments recents de les factures d'electricitat dels consumidors.

Exposició 2

Malgrat alguns progressos en la reubicació, calen més mesures per assegurar la cadena de subministrament de la xarxa elèctrica dels Estats Units.

Els fabricants estan començant a respondre a l'escassetat de la cadena de subministrament de la xarxa elèctrica amb diversos anuncis recents de nova capacitat de producció o ampliació d'aquesta als Estats Units. Per exemple, Hitachi Energy ha anunciat un Inversió d'1.000 milions de dòlars en la fabricació de transformadors i equips de xarxa amb una nova fàbrica a Virgínia, i Siemens Energy té com a objectiu una nova capacitat de transformadors als EUA per al 2027El/La Acord Marc entre els EUA i el Japó negociat el 2025 també inclou compromisos d'inversió en equips de xarxa.

Aquests desenvolupaments, tot i que encoratjadors, són insuficients per tancar les bretxes de la cadena de subministrament del 2030. Fins ara, els fabricants han adoptat un enfocament relativament prudent pel que fa a les noves inversions, amb cicles històrics d'auge i crisi els principals executius qüestionin si la demanda persistirà. A més, els Estats Units han de superar els reptes de la cadena de subministrament relacionats amb les entrades de materials, la capacitat de la mà d'obra i l'adquisició de serveis públics:

• Entrades de materials: Les inversions recents se centren en el muntatge final dels equips de la xarxa, però fan poc per abordar la capacitat o les dependències en acer especialitzat, coure i alumini. Els Estats Units tenen una capacitat de refinació de coure nacional limitada i només dos proveïdors comercials d'acer elèctric de gra orientat i no orientat (GOES i NOES), així com només un proveïdor nacional de metall amorf, una alternativa d'acer elèctric amb propietats materials millorades.
• Força laboral: Informe dels fabricants d'equips de xarxa reptes de contractar i mantenir treballadors qualificats, citant l'escassetat de mà d'obra tècnica com un dels majors impediments per a l'ampliació de la capacitat.
• Contractació de serveis públics: Les companyies elèctriques tenen dissenys de transformadors a mida amb diferents mides i requisits de voltatge per atendre la càrrega del client. L'alt grau de personalització del disseny (per exemple, més de 80.000 tipus de transformadors) limita la capacitat de la indústria per escalar la producció i crear resiliència de la cadena de subministrament a través de les carteres de projectes. Pràctiques de contractació de serveis públics al voltant proveïdors preferits també pot dificultar la certificació dels nous fabricants.

En conseqüència, els Estats Units continuen sense subministrament. La producció que existeix no és competitiva en costos amb les importacions a causa dels costos més elevats dels materials i la mà d'obra, així com de l'especialització que limita les economies d'escala. Es calcula que els transformadors produïts al país, per exemple, són Un 10%–25% més car que els transformadors importats. Les intervencions polítiques específiques, que es discuteixen a la secció següent, poden ajudar a crear capacitat, millorar la coordinació i reduir costos.

Sense intervencions polítiques, els Estats Units tindran dificultats per satisfer la demanda d'equips de xarxa, cosa que representarà greus amenaces per al sistema elèctric i l'economia. Afortunadament, hi ha una sèrie de solucions potencials per enfortir les cadenes de subministrament de la xarxa elèctrica dels Estats Units, i els responsables polítics federals estan començant a respondre.

El gener de 2026, l'Oficina d'Electricitat del Departament d'Energia (DOE) va rebre 375 milions de dòlars per millorar la cadena de subministrament nacional de transformadors i altres components i materials de la xarxa elèctrica. En un memoràndum d'abril de 2026 al DOE, l'administració Trump va prendre una determinació en virtut la Llei de Producció de Defensa (DPA) per ampliar la capacitat de la cadena de subministrament de la xarxa elèctrica nacional, descrita com a "perillosament limitada". La DPA autoritza una àmplia gamma d'eines, com ara compres, compromisos de compra i suport financer per a la producció, tot i que el finançament per executar-lo dependrà en part de l'acció futura del Congrés.

A continuació es mostren solucions polítiques que el DOE podria considerar a mesura que l'agència posa en pràctica el nou finançament de la cadena de subministrament de la xarxa i implementa el DPA, així com altres mesures que el Congrés podria prendre per abordar aquest repte. Les intervencions polítiques s'organitzen en tres seccions: (1) alleujar els colls d'ampolla a curt termini, (2) ampliar la capacitat nacional i (3) promoure la innovació. Si bé els beneficis d'aquestes intervencions es materialitzaran en diferents períodes de temps, els responsables polítics haurien de considerar estratègies en les tres seccions.

Estratègies per alleujar els colls d'ampolla de la cadena de subministrament de la xarxa a curt termini

A curt termini, els responsables polítics s'haurien de centrar en optimitzar la capacitat de la xarxa existent, associar-se amb països aliats, augmentar la producció a les instal·lacions existents i millorar la col·laboració entre la indústria. Amb l'ajuda de les assignacions pressupostàries recents, el Departament d'Energia pot implementar diverses de les recomanacions següents. El cicle d'assignacions pressupostàries de l'exercici 2027 podria proporcionar més finançament per pal·liar els colls d'ampolla a curt termini, alhora que reautorització de la Llei d'Energia de 2020 presenta una oportunitat per codificar un programa de cadena de subministrament de la xarxa del DOE.

• Promoure solucions de xarxa alternatives. Hi ha diversos solucions a curt termini que poden ajudar les companyies de serveis públics a utilitzar la infraestructura existent de manera més eficient per endarrerir les compres de nous equips de transmissió i distribució. Aquests inclouen centrals elèctriques virtuals, tecnologies de transmissió avançades, flexibilitat de la demanda i repotència netaEls responsables polítics federals s'haurien de centrar en solucions per reduir les barreres al desplegament i considerar esforços paral·lels per millorar assequibilitat de l'electricitat.
• Buscar aliances amb països aliats. Partint del marc entre els Estats Units i el Japó, els responsables polítics podrien integrar els equips de xarxa en els acords comercials per ajudar a assegurar el subministrament a curt termini. Malgrat l'escassetat global, alguns països individuals han capacitat de producció disponiblei el DOE podria tenir un paper facilitant noves relacions amb proveïdors per ajudar a generar confiança entre les empreses de serveis públics i els fabricants globals fora de la seva llista actual de proveïdors preferits.
• Impulsar la producció existent. Augmentar la producció a les fàbriques d'equips de xarxa existents pot alleujar l'escassetat més ràpidament que les inversions en zones verdes. Els fabricants podrien augmentar els torns, invertir en iniciatives de productivitat i ampliar les línies de producció. Si la incertesa inicial del capital, la mà d'obra o la demanda continua sent un obstacle per a l'expansió, el Departament d'Energia podria proporcionar suport mitjançant millores de crèdit, iniciatives de desenvolupament de la força laboral o coordinant la compra.
• Millorar la col·laboració industrial. El DOE podria aprofitar el seu poder de convocatòria per reunir fabricants de components de la xarxa, empreses de serveis públics i altres clients industrials per millorar la comprensió dels riscos de la cadena de subministrament i permetre la resolució col·laborativa de problemes. Convocatòries del DOE, o una reviscolada equip tigre de la cadena de subministrament, podria facilitar acords de compartició mútua entre empreses de serveis públics amb inventaris de reserva per superar els colls d'ampolla a curt termini. Les reunions també podrien ajudar la indústria a alinear-se amb volums a llarg termini, estandarditzar dissenys i col·laborar en el desenvolupament de la força laboral per donar als fabricants la certesa que necessiten per invertir en nova capacitat.
• Assegurar les entrades de materials crítics. L'Administració podria aprofitar la nova creació Project Vault, una reserva recolzada per l'EXIM, per alleujar els reptes de disponibilitat de materials i els mercats volàtils de productes bàsics per a l'acer especialitzat i altres materials crítics.

Estratègies per ampliar la producció nacional de components crítics de la xarxa

Les instal·lacions noves poden trigar diversos anys a assolir la plena producció, però fer aquestes inversions avui és vital per mantenir l'estabilitat i el creixement de la xarxa elèctrica dels EUA, mitigar l'exposició a futures interrupcions de la cadena de subministrament i aprofitar l'oportunitat econòmica de la fabricació nacional. Els responsables polítics haurien de considerar les estratègies següents per incentivar la inversió en nova capacitat de fabricació, prioritzant els components i materials de la xarxa amb més risc.

• Ampliar els incentius fiscals per a la fabricacióEl Congrés podria ampliar els crèdits fiscals existents per a la producció i la inversió en la fabricació avançada a la cadena de subministrament de la xarxa. Els incentius fiscals ajudarien a tancar la bretxa del cost de producció amb les importacions i estimularien la inversió en nova capacitat de fabricació augmentant el retorn dels projectes. Els crèdits fiscals per a la cadena de subministrament de la xarxa haurien d'estar dissenyats per donar suport als materials dissenyats i als productes acabats, inclosos els components de nova generació. Un enfocament seria crear un crèdit fiscal per a la inversió per a noves instal·lacions de fabricació (per exemple, assignant fons al programa 48C per al qual l'equip de la xarxa ja és elegible), alhora que es proporciona un crèdit fiscal per a la producció per als inputs i components materials (per exemple, afegint la cadena de subministrament de la xarxa a 45X). Aquesta estructura impulsaria la inversió en nova capacitat de fabricació alhora que abordaria les restriccions de matèries primeres aigües amunt.
• Garantir l'accés a capital d'escalada de baix costEls programes de préstecs federals poden proporcionar capital barat per escalar la producció i millorar la competitivitat. Per exemple, el Departament d'Energia (DOE) Programa de Finançament de Dominació Energètica podria proporcionar préstecs de baix cost i garanties de préstecs per a la producció d'equips i materials de la xarxa. A més, el Títol III de la DPA es pot utilitzar per finançar la construcció o l'ampliació de plantes mitjançant subvencions, préstecs i garanties de préstecs per fabricar productes escassos que són crítics per a la defensa nacional i la seguretat energètica. El Congrés podria donar suport a la fabricació de la xarxa mitjançant reautorització de DPA i assignació de fons al Fons DPA.
• Abordar les barreres a la producció que no siguin de cost. Més enllà dels crèdits fiscals i els préstecs, els responsables polítics haurien d'abordar altres barreres a la producció, com ara la disponibilitat de mà d'obra, els alts graus de personalització i la incertesa de la demanda. El Departament d'Energia (DOE) podria associar-se amb el sector privat en el desenvolupament de la força laboral i l'estandardització dels equips i considerar la possibilitat de facilitar compromisos per a volums vinculants entre les companyies de serveis públics i els fabricants. En la mesura que la incertesa de la demanda dificulti les noves inversions en fabricació, el govern federal podria intervenir com a comprador principal o comprador d'últim recurs, utilitzant les autoritats de la DPA o altres autoritats de transacció del DOE per crear un... reserva estratègica virtual de transformadors, ajudant a suavitzar els cicles d'auge i depressió i a promoure l'estandardització dels equips. Per millorar la competitivitat de la indústria manufacturera, el govern federal també podria considerar programes per incentivar tècniques de fabricació avançades i promoure la agrupació industrial que prioritzen les capacitats econòmiques i els punts forts industrials existents de les regions.

Estratègies per promoure la innovació en tecnologia de xarxes

El maquinari de xarxa està evolucionant ràpidament, amb tecnologies emergents de nova generació des de transformadors de línia elèctrica de llarga distància (LPT) innovadors i subestacions d'estat sòlid fins a transmissió HVDC i conductors d'alt rendiment. Diverses empreses emergents amb seu als Estats Units estan construint maquinari de xarxa que millora el rendiment, evita les restriccions de matèries primeres i té dissenys flexibles i interoperables. Els responsables polítics poden ajudar a fomentar i comercialitzar aquestes innovacions als Estats Units.

• Invertir en recerca, desenvolupament i demostració (RD+D) per a les cadenes de subministrament de la xarxaEl Departament d'Energia (DOE), en col·laboració amb el sistema de Laboratoris Nacionals, podria donar suport al sector privat en el desenvolupament i la prova de components de la xarxa de nova generació a través de programes com ara Resiliència del transformador i components avançats, Recerca en innovació per a petites empreses, transferència de tecnologia per a petites empresesi altres premis i concursos. El Congrés també podria considerar assignar fons addicionals per a la R+D de maquinari de xarxa.
• Facilitar els pilots amb serveis públicsEl Departament d'Energia (DOE) podria accelerar l'adopció de components de xarxa avançats finançant programes pilot i de demostració amb empreses de serveis públics per reduir el risc d'un desplegament pioner de tecnologies avançades, basant-se en els resultats recents. Programes d'innovació de la xarxa.
• Donar suport a la comercialització primerencaPer donar suport a la fabricació de components de la xarxa en fase inicial, el Departament d'Energia podria ampliar l'accés a línies de producció pilot i a la fabricació a escala de demostració a través de programes com ara AMPLIAMENT D'ARPA-E o el Fons de Comercialització de Tecnologia.

Enfortir la cadena de subministrament de la xarxa crearia oportunitats per al creixement econòmic en estats i regions de tot el país. Per exemple, anàlisi recent a Califòrnia va descobrir que si la producció dins l'estat cobrís el 30% de la demanda d'equips de xarxa, crearia fins a 12.000 llocs de treball sostinguts a temps complet. Per posicionar les seves regions per atraure inversió en fabricació, els responsables polítics estatals i regionals i els líders del desenvolupament econòmic poden fer el següent:

• Mapeu les coincidències entre la base industrial de la seva regió i els processos de producció per a diferents tipus d'equips de xarxa. Aquest exercici construeix un marc de referència d'alt nivell sobre els tipus de fabricació d'equips de xarxa, tant en la fase tecnològica com en la de la cadena de subministrament, que s'alineen més estretament amb les fortaleses acumulades de la força laboral regional. Per exemple, els clústers de fabricació de transformadors sovint coincideixen amb la fabricació d'oli lubricant. Això probablement reflecteix l'ús de materials aïllants a la cadena de subministrament per a transformadors convencionals de gran potència.
• Facilitar el desenvolupament de programes de formació personalitzada per a la força laboral. Com molts de creixement ràpid electroindustrial sectors, els fabricants d'equips de xarxa citen reptes persistents per trobar treballadors tècnics qualificats. En conseqüència, els fabricants han programes de força laboral flexible citats com a factor clau a l'hora de decidir on ubicar els nous projectes al país. Programes de desenvolupament de la força laboral líders a nivell nacional a través del sud-est són part del motiu pel qual estats com Carolina del Nord, Carolina del Sud, Tennessee i Virgínia han liderat el camí en l'atracció d'inversions en la fabricació de xarxes durant l'última dècada. Els programes de desenvolupament de la força laboral adaptats i flexibles permeten als estats competir pels tipus de projectes àncora que poden catalitzar nous clústers de fabricació.

Exposició 8

Ara és el moment d'enfortir les cadenes de subministrament energètic dels Estats Units