Løsning af dødvandet: Amerikas muligheder i elforsyningskæden

I dag står elnettet over for alvorlige begrænsninger i forsyningskæden, og den amerikanske produktionskapacitet er fortsat begrænset.

Efterspørgslen efter elnetudstyr er steget kraftigt i de senere år (figur 2), hvilket har resulteret i lange leveringstider (figur 3) og forhøjede priser (figur 4). For eksempel er omkostningerne til kabler til elledninger steget. fordoblet siden 2019, og priserne på krafttransformere er steget med omkring 75 %. Stigende priser på netudstyr kan have en dominoeffekt på elpriser for både erhvervskunder og private forbrugere. Ifølge analyse Fra Lawrence Berkeley National Laboratory har distributions- og transmissionsudgifter, påvirket af begrænsninger i forsyningskæden, bidraget til de seneste stigninger i forbrugernes elregninger.

Bilag 2

Trods visse fremskridt med reshoring er der behov for yderligere handling for at sikre Amerikas forsyningskæde for elnettet.

Producenter begynder at reagere på mangler i forsyningskæden med adskillige nylige annonceringer af ny eller udvidet produktionskapacitet i USA. For eksempel annoncerede Hitachi Energy en 1 milliard dollars investering i fremstilling af transformer- og netudstyr med en ny fabrik i Virginia, og Siemens Energy sigter mod ny transformerkapacitet i USA inden 2027Den Rammeaftale mellem USA og Japan forhandlet i 2025 indeholder også forpligtelser til investering i netudstyr.

Disse udviklinger er, omend opmuntrende, utilstrækkelige til at lukke hullerne i forsyningskæden i 2030. Producenterne har indtil videre haft en relativt forsigtig tilgang til nye investeringer, idet historiske boom- og bustcyklusser ledende ledere sætter spørgsmålstegn ved, om efterspørgslen vil fortsætte. Derudover skal USA overvinde udfordringer i forsyningskæden relateret til materialeinput, arbejdsstyrkekapacitet og indkøb af forsyningsvirksomheder:

• Materialetilførsler: Nylige investeringer fokuserer på slutmontering af elnetudstyr, men gør ikke meget for at afhjælpe kapacitet eller afhængigheder inden for specialiseret stål, kobber og aluminium. USA har begrænset indenlandsk kobberraffineringskapacitet og kun to kommercielle leverandører af kornorienteret og ikke-kornorienteret elektrisk stål (GOES og NOES), samt kun én indenlandsk leverandør af amorft metal, et alternativ til elektrisk stål med forbedrede materialeegenskaber.
• Arbejdsstyrke: Rapport fra producenter af netudstyr udfordringer med at rekruttere og fastholde kvalificerede medarbejdereog nævner mangel på teknisk arbejdskraft som en af ​​de største hindringer for at udvide kapaciteten.
• Indkøb af forsyningsvirksomheder: Forsyningsselskaber har skræddersyede transformerdesigns med forskellige størrelser og spændingskrav for at imødekomme kundernes belastning. Den høje grad af designtilpasning (f.eks. over 80.000 typer transformere) begrænser branchens evne til at skalere produktionen og opbygge robusthed i forsyningskæden på tværs af projektporteføljer. Forsyningsindkøbspraksis omkring foretrukne leverandører kan også gøre det vanskeligt for nye producenter at blive certificeret.

Derfor er USA fortsat underforsynet. Den produktion, der findes, er ikke omkostningskonkurrencedygtig med import på grund af højere omkostninger til materialer og arbejdskraft, samt specialisering, der begrænser stordriftsfordele. Indenlandsk producerede transformere anslås for eksempel at være 10%–25% dyrere end importerede transformere. Målrettede politiske interventioner, som diskuteres i næste afsnit, kan bidrage til at opbygge kapacitet, forbedre koordineringen og reducere omkostningerne.

Uden politiske indgreb vil USA have svært ved at imødekomme efterspørgslen efter elnetudstyr, hvilket vil udgøre en alvorlig trussel mod elsystemet og økonomien. Heldigvis er der en række potentielle løsninger til at styrke Amerikas forsyningskæder til elnet, og de føderale politikere er begyndt at reagere.

I januar 2026 fik Energiministeriets (DOE's) Elektricitetskontor stillet til rådighed 375 millioner dollars at forbedre den indenlandske forsyningskæde for transformere og andre komponenter og materialer til elnettet. I et memorandum til DOE fra april 2026 traf Trump-administrationen en beslutning i henhold til forsvarsproduktionsloven (DPA) for at udvide den indenlandske forsyningskædekapacitet, beskrevet som "faretruende begrænset". DPA godkender en bred vifte af værktøjer, herunder køb, købsforpligtelser og økonomisk støtte til produktion, selvom finansieringen til udførelsen delvist vil afhænge af fremtidige handlinger fra Kongressen.

Nedenfor er der politiske løsninger, som DOE kan overveje, når agenturet anvender den nye finansiering af forsyningskæden til elnettet og implementerer DPA'en, samt yderligere skridt, som Kongressen kan tage for at imødegå denne udfordring. Politiske interventioner er organiseret i tre sektioner: (1) afhjælpning af flaskehalse på kort sigt, (2) udvidelse af den indenlandske kapacitet og (3) fremme af innovation. Selvom fordelene ved disse interventioner vil materialisere sig over forskellige tidsrammer, bør politikere overveje strategier i alle tre sektioner.

Strategier til at afhjælpe flaskehalse i forsyningskæden på kort sigt

På kort sigt bør politikere fokusere på at optimere eksisterende netkapacitet, samarbejde med allierede lande, øge produktionen på eksisterende faciliteter og forbedre samarbejdet med industrien. Med hjælp fra de seneste bevillinger kan DOE implementere flere af nedenstående anbefalinger. Bevillingscyklussen for regnskabsåret 2027 kan give mere finansiering til at afhjælpe flaskehalse på kort sigt, mens genautorisation af energiloven af ​​2020 giver en mulighed for at kodificere et DOE-netforsyningskædeprogram.

• Fremme alternative netløsninger. Der er flere løsninger på kort sigt der kan hjælpe forsyningsselskaber med at bruge eksisterende infrastruktur mere effektivt for at udskyde køb af nyt transmissions- og distributionsudstyr. Disse omfatter virtuelle kraftværker, avancerede transmissionsteknologier, kræver fleksibilitet, og ren genopfyldningDe føderale politikere bør fokusere på løsninger, der reducerer barrierer for implementering, og overveje parallelle bestræbelser på at forbedre overkommelige priser på elektricitet.
• Forfølge partnerskaber med allierede lande. Med udgangspunkt i den amerikanske og japanske ramme kunne politikere integrere elnetudstyr i handelsaftaler for at sikre forsyningen på kort sigt. Trods globale mangler har nogle individuelle lande ekstra produktionskapacitet, og DOE kunne spille en rolle i at fremme nye leverandørrelationer for at opbygge tillid mellem forsyningsselskaber og globale producenter uden for deres nuværende liste over foretrukne leverandører.
• Øg den eksisterende produktion. En stigning i produktionen på eksisterende fabrikker til elnetudstyr kan afhjælpe mangler hurtigere end nye investeringer. Producenter kan øge antallet af vagter, investere i produktivitetsinitiativer og udvide produktionslinjerne. Hvis usikkerhed omkring startkapital, arbejdskraft eller efterspørgsel fortsat er en hindring for ekspansion, kan DOE yde støtte gennem kreditforbedringer, initiativer til udvikling af arbejdsstyrken eller ved at koordinere aftag.
• Styrk samarbejdet i branchen. DOE kunne udnytte sine indkaldelsesbeføjelser til at bringe producenter af netkomponenter, forsyningsselskaber og andre industrielle kunder sammen for at forbedre forståelsen af ​​risici i forsyningskæden og muliggøre fælles problemløsning. DOE-indkaldelser eller en genoplivet tigerteamet i forsyningskæden, kunne fremme gensidige delingsaftaler mellem forsyningsselskaber med backuplagre for at overvinde flaskehalse på kort sigt. Indkaldelser kan også hjælpe branchen med at tilpasse sig langsigtede mængder, standardisere design og samarbejde om udvikling af arbejdsstyrken for at give producenterne den sikkerhed, de har brug for til at investere i ny kapacitet.
• Sikre kritiske materialetilførsler. Administrationen kunne udnytte den nyoprettede Projekthvelv, et EXIM-støttet lager, for at afhjælpe udfordringer med materialetilgængelighed og ustabile råvaremarkeder for specialstål og andre kritiske materialer.

Strategier til at udvide den indenlandske produktion af kritiske netkomponenter

Det kan tage flere år for nye anlæg at nå fuld produktion, men det er afgørende at foretage disse investeringer i dag for at opretholde stabiliteten og væksten i det amerikanske elnet, afbøde eksponeringen for fremtidige forstyrrelser i forsyningskæden og udnytte de økonomiske muligheder i den indenlandske produktion. Politikere bør overveje følgende strategier for at fremme investeringer i ny produktionskapacitet og prioritere netkomponenter og -materialer, der er mest udsatte.

• Udvid skatteincitamenter for fremstillingsindustrienKongressen kunne udvide de eksisterende skattefradrag for avanceret fremstillingsproduktion og investeringer til forsyningskæden. Skatteincitamenter ville hjælpe med at lukke produktionsomkostningerne ved import og anspore investeringer i ny produktionskapacitet ved at øge projektafkastet. Skattefradrag til forsyningskæden bør udformes til at støtte konstruerede materialer og færdigvarer, herunder næste generations komponenter. Én tilgang ville være at oprette et investeringsskattefradrag for nye produktionsfaciliteter (f.eks. ved at bevilge midler til 48C-programmet, som forsyningskædeudstyr allerede er berettiget til), samtidig med at der ydes et produktionsskattefradrag for materialeinput og komponenter (f.eks. ved at tilføje forsyningskæden til 45XDenne struktur ville fremme investeringer i ny produktionskapacitet, samtidig med at den adresserer råvarebegrænsninger upstream.
• Sikre adgang til billig skaleringskapitalFøderale låneprogrammer kan levere billig kapital til at skalere produktionen og forbedre konkurrenceevnen. For eksempel DOE's Finansieringsprogram for energidominans kunne yde billige lån og lånegarantier til produktion af udstyr og materialer til elnet. Derudover kan DPA Title III bruges til at finansiere opførelse eller udvidelse af anlæg gennem tilskud, lån og lånegarantier for at fremstille produkter, der er mangelvare, og som er kritiske for det nationale forsvar og energisikkerhed. Kongressen kunne støtte produktionen af ​​elnet ved at genautorisering af DPA og foretager bevillinger til DPA-fonden.
• Håndter ikke-omkostningsmæssige barrierer for produktionen. Ud over skattefradrag og lån bør politikere adressere andre barrierer for produktion, såsom tilgængelighed af arbejdskraft, høj grad af tilpasning og usikkerhed i efterspørgslen. DOE kunne samarbejde med den private sektor om udvikling af arbejdsstyrken og standardisering af udstyr og overveje at fremme forpligtelser til at binde mængder mellem forsyningsselskaber og producenter. I det omfang usikkerhed i efterspørgslen hindrer nye produktionsinvesteringer, kunne den føderale regering træde ind som ankerkøber eller køber i sidste ende ved at bruge DPA-myndigheder eller DOE's andre transaktionsmyndigheder til at skabe en virtuel strategisk transformerreserve, hvilket bidrager til at udjævne op- og nedturscyklusser og fremme standardisering af udstyr. For at forbedre konkurrenceevnen i fremstillingsindustrien kunne den føderale regering også overveje programmer, der giver incitamenter avancerede fremstillingsteknikker og fremme industriel klyngedannelse der prioriterer regionernes eksisterende økonomiske kapaciteter og industrielle styrker.

Strategier til at fremme innovation i netteknologi

Netværkshardware udvikler sig hurtigt, med næste generations teknologier, der dukker op Fra innovative LPT'er og solid-state-transformerstationer til HVDC-transmission og højtydende ledere. Adskillige amerikanske startups bygger nethardware, der forbedrer ydeevnen, omgår råmaterialebegrænsninger og har fleksible, interoperable designs. Politikere kan hjælpe med at fremme og kommercialisere disse innovationer i USA.

• Investér i forskning, udvikling og demonstration (FD&D) for forsyningskæder til elnettetDOE kan i partnerskab med National Laboratory System støtte den private sektor i at udvikle og teste næste generations elnetkomponenter gennem programmer som f.eks. Transformermodstandsdygtighed og avancerede komponenter, Innovationsforskning i små virksomheder, teknologioverførsel i små virksomhederog andre præmier og konkurrencer. Kongressen kunne også overveje at bevilge yderligere midler til forskning og udvikling inden for nethardware.
• Facilitering af pilotprojekter med forsyningsselskaberDOE kunne fremskynde implementeringen af ​​avancerede netkomponenter ved at finansiere pilot- og demonstrationsprogrammer med forsyningsselskaber for at mindske risikoen ved den førsteklasses implementering af avancerede teknologier, baseret på de seneste Netinnovationsprogrammer.
• Støt tidlig kommercialiseringFor at støtte tidlig fremstilling af netkomponenter kunne DOE udvide adgangen til pilotproduktionslinjer og demonstrationsproduktion gennem programmer som f.eks. ARPA-E OPSKALERING eller den Teknologi-kommercialiseringsfond.

En styrkelse af forsyningskæden til elnettet ville skabe muligheder for økonomisk vækst i stater og regioner over hele landet. For eksempel, nylig analyse i Californien fandt ud af, at hvis produktionen i staten dækkede 30 % af efterspørgslen efter elnetudstyr, ville det skabe op til 12.000 vedvarende fuldtidsjob. For at positionere deres regioner til at tiltrække produktionsinvesteringer kan statslige og regionale politikere og ledere inden for økonomisk udvikling gøre følgende:

• Kortlæg overlapningerne mellem deres regions industrielle base og produktionsprocesserne for forskellige typer af netudstyr. Denne øvelse opbygger en overordnet referenceramme for de typer af fremstilling af elnetudstyr, både inden for teknologi og forsyningskæde, der er tættest på linje med den akkumulerede regionale arbejdsstyrke. For eksempel er transformerproduktionsklynger ofte placeret sammen med smøreolieproduktion. Dette afspejler sandsynligvis brugen af ​​isoleringsmaterialer i forsyningskæden til konventionelle store krafttransformere.
• Fremme udviklingen af ​​skræddersyede træningsprogrammer for arbejdsstyrken. Ligesom mange hurtigtvoksende elektroindustriel sektorer nævner producenter af netudstyr vedvarende udfordringer med at finde kvalificerede tekniske medarbejdere. Derfor har producenterne nævnte fleksible arbejdsstyrkeprogrammer som en nøglefaktor i beslutningen om, hvor i landet nye projekter skal placeres. Landsførende programmer for arbejdsstyrkeudvikling på tværs af Sydøst er en del af grunden til, at stater som North Carolina, South Carolina, Tennessee og Virginia har været førende inden for at tiltrække investeringer i elproduktion i løbet af det seneste årti. Skræddersyede og fleksible arbejdsstyrkeudviklingsprogrammer giver stater mulighed for at konkurrere om de typer ankerprojekter, der kan katalysere nye produktionsklynger.

Bilag 8

Nu er det tid til at styrke Amerikas energiforsyningskæder