حل مشکل ترافیک: فرصت زنجیره تامین برق آمریکا

امروزه، شبکه برق با محدودیت‌های جدی در زنجیره تأمین مواجه است و ظرفیت تولید ایالات متحده همچنان محدود است.

تقاضا برای تجهیزات شبکه در سال‌های اخیر افزایش یافته است (شکل ۲)، که منجر به زمان تحویل طولانی (شکل ۳) و افزایش قیمت‌ها (شکل ۴) شده است. به عنوان مثال، هزینه کابل‌های خطوط برق افزایش یافته است. از سال ۲۰۱۹ دو برابر شده و قیمت ترانسفورماتورهای برق حدود ۷۵ درصد افزایش یافته است. افزایش قیمت تجهیزات شبکه می‌تواند تأثیر موجی بر ... داشته باشد. هزینه برق برای مصرف‌کنندگان تجاری و خانگی طبق تحلیل از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، هزینه‌های توزیع و انتقال، که تحت تأثیر محدودیت‌های زنجیره تأمین قرار گرفته‌اند، در افزایش اخیر قبوض برق مصرف‌کنندگان نقش داشته‌اند.

نمایشگاه ۲

علیرغم برخی پیشرفت‌ها در زمینه بازگرداندن مشاغل به کشور، اقدامات بیشتری برای ایمن‌سازی زنجیره تأمین شبکه برق آمریکا مورد نیاز است.

تولیدکنندگان با چندین اعلامیه اخیر برای ظرفیت تولید جدید یا گسترش آن در ایالات متحده، شروع به پاسخگویی به کمبودهای زنجیره تأمین شبکه کرده‌اند. به عنوان مثال، هیتاچی انرژی اعلام کرد سرمایه‌گذاری یک میلیارد دلاری در تولید ترانسفورماتور و تجهیزات شبکه با یک کارخانه جدید در ویرجینیا، و زیمنس انرژی ظرفیت جدید ترانسفورماتور در ایالات متحده را تا سال 2027 هدف قرار داده است. (این) توافقنامه چارچوب ایالات متحده و ژاپن توافق‌نامه‌ای که در سال ۲۰۲۵ امضا شد، تعهدات سرمایه‌گذاری در تجهیزات شبکه را نیز در بر می‌گیرد.

این تحولات، اگرچه دلگرم‌کننده هستند، اما برای پر کردن شکاف‌های زنجیره تأمین ۲۰۳۰ کافی نیستند. تولیدکنندگان تاکنون رویکرد نسبتاً محتاطانه‌ای نسبت به سرمایه‌گذاری‌های جدید اتخاذ کرده‌اند، به طوری که چرخه‌های رونق و رکود تاریخی مدیران را به این سوال سوق می‌دهد که آیا تقاضا ادامه خواهد یافت یا خیر. علاوه بر این، ایالات متحده باید بر چالش‌های زنجیره تأمین مربوط به ورودی‌های مواد، ظرفیت نیروی کار و تهیه خدمات رفاهی غلبه کند:

• ورودی مواد: سرمایه‌گذاری‌های اخیر بر مونتاژ نهایی تجهیزات شبکه متمرکز است، اما به ظرفیت یا وابستگی به فولاد، مس و آلومینیوم تخصصی توجه چندانی نمی‌کند. ایالات متحده ظرفیت پالایش مس داخلی محدودی دارد و تنها دو تأمین‌کننده تجاری فولاد الکتریکی با جهت‌گیری دانه‌ای و غیر دانه‌ای (GOES و NOES) و همچنین تنها یک تأمین‌کننده داخلی فلز آمورف، یک جایگزین فولاد الکتریکی با خواص مواد بهبود یافته، دارد.
• نیروی کار: گزارش تولیدکنندگان تجهیزات شبکه چالش‌های استخدام و حفظ نیروهای متخصصبا اشاره به کمبود نیروی کار فنی به عنوان یکی از بزرگترین موانع گسترش ظرفیت.
• تدارکات خدمات رفاهی: شرکت‌های برق، ترانسفورماتورهای سفارشی با اندازه و ولتاژ مورد نیاز مختلف برای تأمین بار مشتری دارند. درجه بالای سفارشی‌سازی طراحی (مثلاً بیش از ...) ۸۰،۰۰۰ نوع ترانسفورماتور) توانایی صنعت را در مقیاس‌بندی تولید و ایجاد تاب‌آوری زنجیره تأمین در سراسر سبد پروژه‌ها محدود می‌کند. شیوه‌های تأمین آب و برق در اطراف تامین‌کنندگان ترجیحی همچنین می‌تواند دریافت گواهینامه را برای تولیدکنندگان جدید دشوار کند.

در نتیجه، ایالات متحده همچنان با کمبود عرضه مواجه است. تولیدات موجود به دلیل هزینه‌های بالاتر مواد و نیروی کار و همچنین تخصصی شدن که صرفه‌جویی به مقیاس را محدود می‌کند، از نظر هزینه با واردات قابل رقابت نیستند. به عنوان مثال، تخمین زده می‌شود که ترانسفورماتورهای تولید داخل ۱۰ تا ۲۵ درصد گران‌تر از ترانسفورماتورهای وارداتی. مداخلات سیاستی هدفمند، که در بخش بعدی مورد بحث قرار می‌گیرد، می‌تواند به ایجاد ظرفیت، بهبود هماهنگی و کاهش هزینه‌ها کمک کند.

بدون مداخلات سیاسی، ایالات متحده برای تأمین تقاضای تجهیزات شبکه با مشکل مواجه خواهد شد و این امر تهدیدهای جدی برای سیستم برق و اقتصاد ایجاد می‌کند. خوشبختانه، طیف وسیعی از راه‌حل‌های بالقوه برای تقویت زنجیره‌های تأمین شبکه آمریکا وجود دارد و سیاست‌گذاران فدرال شروع به پاسخگویی به این نیازها کرده‌اند.

در ژانویه ۲۰۲۶، دفتر برق وزارت انرژی (DOE) ارائه شد ۳۷۵ میلیون دلار برای تقویت زنجیره تأمین داخلی ترانسفورماتورها و سایر قطعات و مواد شبکه برق. دولت ترامپ در یادداشتی به وزارت انرژی در آوریل 2026، تصمیمی مبنی بر ... قانون تولید دفاعی (DPA) برای گسترش ظرفیت زنجیره تأمین شبکه داخلی، که به عنوان «به طرز خطرناکی محدود» توصیف شده است. DPA طیف گسترده‌ای از ابزارها از جمله خریدها، تعهدات خرید و حمایت مالی از تولید را مجاز می‌داند، اگرچه تأمین بودجه برای اجرا تا حدودی به اقدامات آینده کنگره بستگی دارد.

در زیر راهکارهای سیاستی که وزارت انرژی می‌تواند در هنگام استفاده از بودجه جدید زنجیره تامین شبکه و اجرای DPA در نظر بگیرد، و همچنین گام‌های بعدی که کنگره می‌تواند برای رسیدگی به این چالش بردارد، آورده شده است. مداخلات سیاستی در سه بخش سازماندهی شده‌اند: (1) کاهش تنگناهای کوتاه‌مدت، (2) گسترش ظرفیت داخلی و (3) ترویج نوآوری. در حالی که مزایای این مداخلات در بازه‌های زمانی مختلف محقق می‌شود، سیاست‌گذاران باید استراتژی‌هایی را در هر سه بخش در نظر بگیرند.

استراتژی‌هایی برای کاهش تنگناهای زنجیره تأمین شبکه در کوتاه‌مدت

در کوتاه‌مدت، سیاست‌گذاران باید بر بهینه‌سازی ظرفیت شبکه موجود، همکاری با کشورهای متحد، افزایش تولید در تأسیسات موجود و افزایش همکاری در صنعت تمرکز کنند. وزارت انرژی با کمک بودجه‌های اخیر می‌تواند چندین مورد از توصیه‌های زیر را اجرا کند. چرخه بودجه سال مالی 27 می‌تواند بودجه بیشتری را برای کاهش تنگناهای کوتاه‌مدت فراهم کند، در حالی که تمدید قانون انرژی ۲۰۲۰ فرصتی برای تدوین برنامه زنجیره تامین شبکه وزارت انرژی (DOE) ارائه می‌دهد.

• راهکارهای جایگزین شبکه برق را ترویج دهید. چندین مورد وجود دارد راه حل های کوتاه مدت که می‌تواند به شرکت‌های برق کمک کند تا با استفاده کارآمدتر از زیرساخت‌های موجود، خرید تجهیزات جدید انتقال و توزیع را به تأخیر بیندازند. این موارد عبارتند از: نیروگاه‌های مجازی، فناوری‌های پیشرفته انتقال، انعطاف‌پذیری تقاضا، و بازتوانی تمیزسیاست‌گذاران فدرال باید بر راه‌حل‌هایی برای کاهش موانع استقرار تمرکز کنند و تلاش‌های موازی برای بهبود را در نظر بگیرند. مقرون به صرفه بودن برق.
• با کشورهای متحد، همکاری‌های خود را گسترش دهید. با تکیه بر چارچوب ایالات متحده و ژاپن، سیاست‌گذاران می‌توانند تجهیزات شبکه را در معاملات تجاری ادغام کنند تا به تأمین عرضه در کوتاه‌مدت کمک کنند. با وجود کمبودهای جهانی، برخی از کشورها ... ظرفیت تولید مازادو وزارت انرژی می‌تواند نقشی در تسهیل روابط جدید با تأمین‌کنندگان ایفا کند تا به ایجاد اعتماد بین شرکت‌های برق و تولیدکنندگان جهانی خارج از فهرست فعلی تأمین‌کنندگان ترجیحی آنها کمک کند.
• تولید موجود را تقویت کنید. افزایش تولید در کارخانه‌های تجهیزات شبکه موجود می‌تواند کمبودها را سریع‌تر از سرمایه‌گذاری‌های جدید کاهش دهد. تولیدکنندگان می‌توانند شیفت‌ها را افزایش دهند، در طرح‌های بهره‌وری سرمایه‌گذاری کنند و خطوط تولید را گسترش دهند. اگر عدم قطعیت سرمایه اولیه، نیروی کار یا تقاضا همچنان مانعی برای توسعه باشد، وزارت انرژی می‌تواند از طریق افزایش اعتبار، طرح‌های توسعه نیروی کار یا با هماهنگی جذب نیرو، پشتیبانی لازم را ارائه دهد.
• همکاری‌های صنعتی را افزایش دهید. وزارت انرژی می‌تواند از قدرت خود در برگزاری جلسات استفاده کند تا تولیدکنندگان قطعات شبکه، شرکت‌های برق و سایر مشتریان صنعتی را گرد هم آورد تا درک بهتری از خطرات زنجیره تأمین داشته باشند و امکان حل مسئله به صورت مشارکتی فراهم شود. جلسات وزارت انرژی، یا یک احیای مجدد تیم تایگر زنجیره تامین، می‌تواند تسهیل کند قراردادهای اشتراک‌گذاری متقابل بین شرکت‌های برق با موجودی‌های پشتیبان برای غلبه بر تنگناهای کوتاه‌مدت. این گردهمایی‌ها همچنین می‌توانند به صنعت کمک کنند تا با حجم‌های بلندمدت هماهنگ شوند، طرح‌ها را استاندارد کنند و در توسعه نیروی کار همکاری کنند تا به تولیدکنندگان اطمینان لازم برای سرمایه‌گذاری در ظرفیت‌های جدید را بدهند.
• ورودی‌های مواد حیاتی را ایمن کنید. دولت می‌تواند از نیروی تازه ایجاد شده بهره ببرد. پروژه والت، یک انبار تحت حمایت EXIM، برای کاهش چالش‌های دسترسی به مواد و بازارهای کالایی بی‌ثبات برای فولاد تخصصی و سایر مواد حیاتی.

راهبردهایی برای گسترش تولید داخلی اجزای حیاتی شبکه

تأسیسات گرینفیلد می‌توانند چندین سال طول بکشد تا به تولید کامل برسند، اما انجام این سرمایه‌گذاری‌ها امروز برای حفظ ثبات و رشد شبکه برق ایالات متحده، کاهش مواجهه با اختلالات زنجیره تأمین در آینده و بهره‌برداری از فرصت اقتصادی تولید داخلی حیاتی است. سیاست‌گذاران باید استراتژی‌های زیر را برای تشویق سرمایه‌گذاری در ظرفیت تولید جدید در نظر بگیرند و اجزای شبکه و موادی را که در معرض بیشترین ریسک هستند، در اولویت قرار دهند.

• گسترش مشوق‌های مالیاتی تولیدکنگره می‌تواند اعتبارات مالیاتی تولید و سرمایه‌گذاری پیشرفته موجود در بخش تولید را به زنجیره تأمین شبکه گسترش دهد. مشوق‌های مالیاتی به کاهش شکاف هزینه تولید با واردات کمک می‌کند و با افزایش بازده پروژه، سرمایه‌گذاری در ظرفیت تولید جدید را تشویق می‌کند. اعتبارات مالیاتی برای زنجیره تأمین شبکه باید به گونه‌ای طراحی شود که از مواد مهندسی شده و کالاهای نهایی، از جمله اجزای نسل بعدی، پشتیبانی کند. یک رویکرد می‌تواند ایجاد اعتبار مالیاتی سرمایه‌گذاری برای تأسیسات تولیدی جدید (به عنوان مثال، اختصاص بودجه به برنامه 48C که تجهیزات شبکه از قبل واجد شرایط آن هستند) باشد، در حالی که اعتبار مالیاتی تولید برای ورودی‌ها و اجزای مواد (به عنوان مثال، اضافه کردن زنجیره تأمین شبکه به) فراهم شود. ۴۵Xاین ساختار، سرمایه‌گذاری در ظرفیت‌های تولیدی جدید را هدایت می‌کند و در عین حال محدودیت‌های مواد اولیه بالادستی را نیز برطرف می‌سازد.
• دسترسی به سرمایه گذاری کم هزینه برای توسعه کسب و کار را تضمین کنیدبرنامه‌های وام فدرال می‌توانند سرمایه ارزان برای افزایش تولید و بهبود رقابت‌پذیری فراهم کنند. به عنوان مثال، وزارت انرژی برنامه تأمین مالی تسلط بر انرژی می‌تواند وام‌های کم‌بهره و ضمانت‌های وام برای تولید تجهیزات و مواد شبکه ارائه دهد. علاوه بر این، می‌توان از عنوان سوم DPA برای تأمین مالی ساخت یا گسترش نیروگاه‌ها از طریق کمک‌های بلاعوض، وام و ضمانت وام برای تولید محصولاتی که کمبود آنها برای دفاع ملی و امنیت انرژی حیاتی است، استفاده کرد. کنگره می‌تواند از تولید شبکه‌ای از طریق موارد زیر حمایت کند: مجوز مجدد DPA و اختصاص بودجه به صندوق DPA.
• موانع غیرهزینه‌ای تولید را برطرف کنید. فراتر از اعتبارات مالیاتی و وام‌ها، سیاست‌گذاران باید به موانع دیگر تولید، مانند در دسترس بودن نیروی کار، درجه بالای سفارشی‌سازی و عدم قطعیت تقاضا، بپردازند. وزارت انرژی می‌تواند با بخش خصوصی در توسعه نیروی کار و استانداردسازی تجهیزات همکاری کند و تسهیل تعهدات برای الزام‌آور کردن حجم تولید بین شرکت‌های برق و تولیدکنندگان را در نظر بگیرد. تا جایی که عدم قطعیت تقاضا مانع سرمایه‌گذاری جدید در تولید می‌شود، دولت فدرال می‌تواند به عنوان خریدار اصلی یا خریدار نهایی، با استفاده از مقامات DPA یا سایر مقامات معاملاتی وزارت انرژی، برای ایجاد ... وارد عمل شود. ذخیره ترانسفورماتور استراتژیک مجازی، به روان کردن چرخه‌های رونق و رکود و ارتقای استانداردسازی تجهیزات کمک می‌کند. برای بهبود رقابت‌پذیری تولید، دولت فدرال همچنین می‌تواند برنامه‌هایی را برای ایجاد انگیزه در نظر بگیرد. تکنیک‌های پیشرفته تولید و ترویج خوشه‌بندی صنعتی که قابلیت‌های اقتصادی موجود و نقاط قوت صنعتی مناطق را در اولویت قرار می‌دهند.

استراتژی‌هایی برای ارتقای نوآوری در فناوری شبکه

سخت‌افزار شبکه به سرعت در حال تکامل است، با فناوری‌های نسل بعدی در حال ظهور از LPT های نوآورانه و پست‌های برق حالت جامد گرفته تا انتقال HVDC و رساناهای با کارایی بالا. چندین استارت‌آپ مستقر در ایالات متحده در حال ساخت سخت‌افزار شبکه‌ای هستند که عملکرد را بهبود می‌بخشند، محدودیت‌های مواد اولیه را دور می‌زنند و طرح‌های انعطاف‌پذیر و سازگار دارند. سیاست‌گذاران می‌توانند به پرورش و تجاری‌سازی این نوآوری‌ها در ایالات متحده کمک کنند.

• سرمایه‌گذاری در تحقیق، توسعه و نمایش (RD&D) برای زنجیره‌های تأمین شبکهوزارت انرژی، با همکاری سیستم آزمایشگاه ملی، می‌تواند از بخش خصوصی در توسعه و آزمایش اجزای شبکه نسل بعدی از طریق برنامه‌هایی مانند ... حمایت کند. تاب‌آوری ترانسفورماتور و قطعات پیشرفته، تحقیقات نوآوری در کسب و کارهای کوچک، انتقال فناوری به کسب و کارهای کوچکو سایر جوایز و مسابقات. کنگره همچنین می‌تواند اختصاص بودجه اضافی برای تحقیق و توسعه سخت‌افزار شبکه را در نظر بگیرد.
• تسهیل دسترسی به خدمات رفاهی برای خلبانانوزارت انرژی می‌تواند با تأمین مالی برنامه‌های آزمایشی و نمایشی با شرکت‌های برق، پذیرش اجزای پیشرفته شبکه را تسریع کند تا ریسک استقرار اولین فناوری‌های پیشرفته، که از فناوری‌های اخیر ساخته شده‌اند، کاهش یابد. برنامه‌های نوآوری شبکه.
• حمایت از تجاری‌سازی اولیهبرای حمایت از تولید قطعات شبکه در مراحل اولیه، وزارت انرژی می‌تواند دسترسی به خطوط تولید آزمایشی و تولید در مقیاس نمایشی را از طریق برنامه‌هایی مانند ... گسترش دهد. ARPA-E مقیاس‌پذیر یا صندوق تجاری‌سازی فناوری.

تقویت زنجیره تأمین شبکه، فرصتی برای رشد اقتصادی در ایالت‌ها و مناطق سراسر کشور ایجاد می‌کند. به عنوان مثال، تحلیل‌های اخیر در کالیفرنیا دریافتند که اگر تولید داخل ایالت 30 درصد از تقاضای تجهیزات شبکه را برآورده کند، تا 12000 شغل پایدار و تمام وقت ایجاد خواهد شد. برای قرار دادن مناطق خود در موقعیت جذب سرمایه‌گذاری تولیدی، سیاست‌گذاران ایالتی و منطقه‌ای و رهبران توسعه اقتصادی می‌توانند موارد زیر را انجام دهند:

• همپوشانی‌های بین پایگاه صنعتی منطقه خود و فرآیندهای تولید انواع مختلف تجهیزات شبکه را ترسیم کنید. این تمرین، یک چارچوب مرجع سطح بالا در مورد انواع تولید تجهیزات شبکه، چه در مرحله فناوری و چه در مرحله زنجیره تأمین، ایجاد می‌کند که بیشترین هماهنگی را با نقاط قوت نیروی کار انباشته منطقه‌ای دارد. به عنوان مثال، خوشه‌های تولید ترانسفورماتور اغلب با تولید روغن روان‌کننده در یک مکان قرار می‌گیرند. این احتمالاً نشان‌دهنده استفاده از مواد عایق در زنجیره تأمین برای ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ مرسوم است.
• تسهیل توسعه برنامه‌های آموزشی متناسب با نیروی کار. مانند بسیاری از گیاهانی که به سرعت در حال رشد هستند الکترو صنعتی تولیدکنندگان تجهیزات شبکه، چالش‌های مداوم در یافتن کارگران فنی ماهر را ذکر می‌کنند. در نتیجه، تولیدکنندگان به برنامه‌های نیروی کار انعطاف‌پذیر اشاره کرد. به عنوان یک عامل کلیدی در تصمیم‌گیری در مورد محل قرارگیری پروژه‌های جدید در کشور. برنامه‌های توسعه نیروی کار پیشرو در سطح کشور در سراسر جنوب شرقی بخشی از دلیل پیشتازی ایالت‌هایی مانند کارولینای شمالی، کارولینای جنوبی، تنسی و ویرجینیا در جذب سرمایه‌گذاری در تولید شبکه‌ای در طول دهه گذشته است. برنامه‌های توسعه نیروی کار متناسب و انعطاف‌پذیر به ایالت‌ها اجازه می‌دهد تا برای انواع پروژه‌های اصلی که می‌توانند خوشه‌های تولیدی جدید را تسریع کنند، رقابت کنند.

نمایشگاه ۸

اکنون زمان تقویت زنجیره‌های تأمین انرژی آمریکا است