Menyelesaikan Kesilapan: Peluang Rantaian Bekalan Elektrik Amerika

Hari ini, grid menghadapi kekangan rantaian bekalan yang serius, dan kapasiti pengeluaran AS masih terhad.

Permintaan untuk peralatan grid telah melonjak dalam beberapa tahun kebelakangan ini (Ekhibit 2), mengakibatkan masa tunggu yang panjang (Ekhibit 3) dan harga yang tinggi (Ekhibit 4). Kos kabel untuk talian kuasa, sebagai contoh, telah meningkat dua kali ganda sejak 2019, dan harga transformer kuasa telah meningkat sekitar 75%. Kenaikan harga peralatan grid boleh memberi kesan yang besar terhadap kos elektrik untuk pengguna perniagaan dan kediaman. Menurut analisis daripada Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley, perbelanjaan pengedaran dan penghantaran, yang terjejas oleh kekangan rantaian bekalan, telah menyumbang kepada kenaikan bil elektrik pengguna baru-baru ini.

Pameran 2

Walaupun terdapat beberapa kemajuan dalam usaha memasang semula saluran elektrik, tindakan selanjutnya diperlukan untuk menjamin keselamatan rantaian bekalan grid Amerika.

Pengilang mula bertindak balas terhadap kekurangan rantaian bekalan grid dengan beberapa pengumuman baru-baru ini untuk kapasiti pengeluaran baharu atau yang diperluas di Amerika Syarikat. Contohnya, Hitachi Energy mengumumkan Pelaburan $1 bilion dalam pembuatan peralatan transformer dan grid dengan kilang baharu di Virginia, dan Siemens Energy sasar kapasiti transformer AS baharu menjelang 2027. Yang Perjanjian Rangka Kerja AS-Jepun yang dirundingkan pada tahun 2025 turut menampilkan komitmen pelaburan peralatan grid.

Perkembangan ini, walaupun menggalakkan, tidak mencukupi untuk menutup jurang rantaian bekalan 2030. Pengilang telah mengambil pendekatan yang agak berhati-hati terhadap pelaburan baharu setakat ini, dengan kitaran ledakan dan kejatuhan sejarah menyebabkan para eksekutif mempersoalkan sama ada permintaan akan berterusan. Di samping itu, Amerika Syarikat mesti mengatasi cabaran rantaian bekalan yang berkaitan dengan input bahan, kapasiti tenaga kerja dan perolehan utiliti:

• Input bahan: Pelaburan baru-baru ini tertumpu pada pemasangan akhir peralatan grid tetapi tidak banyak menangani kapasiti atau kebergantungan dalam keluli, tembaga dan aluminium khusus. Amerika Syarikat mempunyai kapasiti penapisan tembaga domestik yang terhad dan hanya dua pembekal komersial keluli elektrik berorientasikan bijirin dan bukan bijirin (GOES dan NOES), serta hanya satu pembekal domestik logam amorfus, alternatif keluli elektrik dengan sifat bahan yang dipertingkatkan.
• Tenaga Kerja: Laporan pengeluar peralatan grid cabaran merekrut dan mengekalkan pekerja mahir, memetik kekurangan buruh teknikal sebagai salah satu halangan terbesar kepada pengembangan kapasiti.
• Perolehan utiliti: Utiliti mempunyai reka bentuk transformer yang ditempah khas dengan saiz dan keperluan voltan yang berbeza untuk memenuhi beban pelanggan. Tahap penyesuaian reka bentuk yang tinggi (contohnya, lebih 80,000 jenis transformer) mengekang keupayaan industri untuk meningkatkan pengeluaran dan membina daya tahan rantaian bekalan merentasi portfolio projek. Amalan perolehan utiliti di sekitar pembekal pilihan juga boleh menyukarkan pengilang baharu untuk mendapatkan pensijilan.

Akibatnya, Amerika Syarikat masih kekurangan bekalan. Pengeluaran yang wujud tidak berdaya saing kos dengan import disebabkan oleh kos bahan dan buruh yang lebih tinggi, serta pengkhususan yang mengehadkan ekonomi skala. Transformer yang dihasilkan di dalam negara, sebagai contoh, dianggarkan 10%–25% lebih mahal daripada transformer yang diimport. Intervensi dasar yang disasarkan, yang dibincangkan dalam bahagian seterusnya, boleh membantu membina kapasiti, meningkatkan penyelarasan dan mengurangkan kos.

Tanpa campur tangan dasar, Amerika Syarikat akan menghadapi kesukaran untuk memenuhi permintaan peralatan grid, sekali gus menimbulkan ancaman serius kepada sistem elektrik dan ekonomi. Syukurlah, terdapat pelbagai penyelesaian berpotensi untuk mengukuhkan rantaian bekalan grid Amerika, dan pembuat dasar persekutuan mula bertindak balas.

Pada Januari 2026, Pejabat Elektrik Jabatan Tenaga (JAS) telah disediakan $375 juta untuk meningkatkan rantaian bekalan domestik untuk transformer dan komponen serta bahan grid elektrik yang lain. Dalam memorandum April 2026 kepada DOE, Pentadbiran Trump membuat penentuan di bawah Akta Pengeluaran Pertahanan (DPA) untuk mengembangkan kapasiti rantaian bekalan grid domestik, yang digambarkan sebagai "terhad secara berbahaya." DPA membenarkan pelbagai jenis alat termasuk pembelian, komitmen pembelian dan sokongan kewangan untuk pengeluaran, walaupun pembiayaan untuk pelaksanaan akan bergantung sebahagiannya pada tindakan Kongres pada masa hadapan.

Berikut adalah penyelesaian dasar yang boleh dipertimbangkan oleh DOE ketika agensi tersebut menggunakan dana rantaian bekalan grid baharu untuk melaksanakan DPA, serta langkah selanjutnya yang boleh diambil oleh Kongres untuk menangani cabaran ini. Intervensi dasar dibahagikan kepada tiga bahagian: (1) mengurangkan kesesakan jangka pendek, (2) mengembangkan kapasiti domestik dan (3) mempromosikan inovasi. Walaupun manfaat intervensi ini akan terwujud dalam jangka masa yang berbeza, pembuat dasar harus mempertimbangkan strategi dalam ketiga-tiga bahagian tersebut.

Strategi untuk mengurangkan kesesakan rantaian bekalan grid jangka pendek

Dalam jangka masa terdekat, pembuat dasar harus fokus pada pengoptimuman kapasiti grid sedia ada, bekerjasama dengan negara sekutu, meningkatkan pengeluaran di kemudahan sedia ada dan meningkatkan kerjasama industri. Dibantu oleh peruntukan baru-baru ini, DOE dapat melaksanakan beberapa cadangan di bawah. Kitaran peruntukan TK27 dapat menyediakan lebih banyak dana untuk mengurangkan kesesakan jangka pendek, sementara kebenaran semula Akta Tenaga 2020 membentangkan peluang untuk mengkodifikasikan program rantaian bekalan grid DOE.

• Menggalakkan penyelesaian grid alternatif. Terdapat beberapa penyelesaian jangka pendek yang boleh membantu utiliti menggunakan infrastruktur sedia ada dengan lebih cekap untuk menangguhkan pembelian peralatan penghantaran dan pengedaran baharu. Ini termasuk loji kuasa maya, teknologi penghantaran canggih, menuntut fleksibiliti, dan pengukuhan semula yang bersihPembuat dasar persekutuan harus menumpukan pada penyelesaian untuk mengurangkan halangan kepada penggunaan dan mempertimbangkan usaha selari untuk menambah baik kemampuan elektrik.
• Mengembangkan kerjasama dengan negara-negara sekutu. Berdasarkan rangka kerja AS-Jepun, pembuat dasar boleh mengintegrasikan peralatan grid ke dalam perjanjian perdagangan untuk membantu menjamin bekalan jangka pendek. Walaupun terdapat kekurangan global, sesetengah negara individu telah kapasiti pengeluaran tambahan, dan DOE boleh memainkan peranan dalam memudahkan hubungan pembekal baharu bagi membantu membina kepercayaan antara utiliti dan pengeluar global di luar senarai pembekal pilihan semasa mereka.
• Tingkatkan pengeluaran sedia ada. Meningkatkan pengeluaran di kilang peralatan grid sedia ada dapat mengurangkan kekurangan dengan lebih cepat berbanding pelaburan baharu. Pengilang boleh meningkatkan syif, melabur dalam inisiatif produktiviti dan mengembangkan barisan pengeluaran. Jika ketidakpastian modal, buruh atau permintaan awal kekal menjadi penghalang kepada pengembangan, DOE boleh menyediakan sokongan melalui peningkatan kredit, inisiatif pembangunan tenaga kerja atau dengan menyelaraskan pengeluaran.
• Meningkatkan kerjasama industri. DOE boleh memanfaatkan kuasa pertemuannya untuk menyatukan pengeluar komponen grid, utiliti dan pelanggan perindustrian lain bagi meningkatkan pemahaman tentang risiko rantaian bekalan dan membolehkan penyelesaian masalah secara kolaboratif. Persidangan DOE, atau yang dihidupkan semula pasukan harimau rantaian bekalan, boleh memudahkan perjanjian perkongsian bersama antara utiliti dengan inventori sandaran untuk mengatasi kesesakan jangka pendek. Persidangan juga boleh membantu industri menyelaraskan jumlah jangka panjang, menyeragamkan reka bentuk dan bekerjasama dalam pembangunan tenaga kerja untuk memberi pengeluar kepastian yang mereka perlukan untuk melabur dalam kapasiti baharu.
• Selamatkan input bahan kritikal. Pentadbiran boleh memanfaatkan yang baru diwujudkan Bilik Kebal Projek, stok simpanan yang disokong EXIM, untuk mengurangkan cabaran ketersediaan bahan dan pasaran komoditi yang tidak menentu untuk keluli khusus dan bahan kritikal yang lain.

Strategi untuk mengembangkan pengeluaran domestik komponen grid kritikal

Kemudahan Greenfield boleh mengambil masa bertahun-tahun untuk mencapai pengeluaran penuh, tetapi membuat pelaburan ini hari ini adalah penting untuk mengekalkan kestabilan dan pertumbuhan grid elektrik AS, mengurangkan pendedahan kepada gangguan rantaian bekalan pada masa hadapan dan memanfaatkan peluang ekonomi pembuatan domestik. Pembuat dasar harus mempertimbangkan strategi berikut untuk memberi insentif kepada pelaburan kapasiti pembuatan baharu, dengan mengutamakan komponen dan bahan grid pada risiko tertinggi.

• Memperluas insentif cukai pembuatanKongres boleh mengembangkan kredit cukai pengeluaran dan pelaburan pembuatan termaju sedia ada kepada rantaian bekalan grid. Insentif cukai akan membantu merapatkan jurang kos pengeluaran dengan import dan merangsang pelaburan dalam kapasiti pembuatan baharu dengan meningkatkan pulangan projek. Kredit cukai untuk rantaian bekalan grid harus direka bentuk untuk menyokong bahan kejuruteraan dan barangan siap, termasuk komponen generasi akan datang. Satu pendekatan adalah untuk mewujudkan kredit cukai pelaburan untuk kemudahan pembuatan baharu (cth., memperuntukkan dana kepada program 48C yang mana peralatan grid sudah layak), sambil menyediakan kredit cukai pengeluaran untuk input dan komponen bahan (cth., menambah rantaian bekalan grid kepada 45XStruktur ini akan memacu pelaburan dalam kapasiti pembuatan baharu sambil menangani kekangan bahan mentah di huluan.
• Memastikan akses kepada modal skala berkos rendahProgram pinjaman persekutuan boleh menyediakan modal murah untuk meningkatkan pengeluaran dan meningkatkan daya saing. Contohnya, DOE Program Pembiayaan Penguasaan Tenaga boleh menyediakan pinjaman kos rendah dan jaminan pinjaman untuk pengeluaran peralatan dan bahan grid. Di samping itu, Tajuk III DPA boleh digunakan untuk membiayai pembinaan atau pengembangan loji melalui geran, pinjaman dan jaminan pinjaman untuk menghasilkan produk yang kekurangan bekalan yang penting untuk pertahanan negara dan keselamatan tenaga. Kongres boleh menyokong pembuatan grid dengan kebenaran semula DPA dan membuat peruntukan kepada Dana DPA.
• Tangani halangan bukan kos kepada pengeluaran. Selain kredit cukai dan pinjaman, pembuat dasar harus menangani halangan lain terhadap pengeluaran, seperti ketersediaan buruh, tahap penyesuaian yang tinggi, dan ketidakpastian permintaan. DOE boleh bekerjasama dengan sektor swasta dalam pembangunan tenaga kerja dan penyeragaman peralatan dan mempertimbangkan untuk memudahkan komitmen terhadap jumlah pengikatan antara utiliti dan pengilang. Setakat ketidakpastian permintaan menghalang pelaburan pembuatan baharu, kerajaan persekutuan boleh masuk campur sebagai pembeli utama atau pembeli pilihan terakhir, menggunakan pihak berkuasa DPA atau pihak berkuasa transaksi DOE yang lain untuk mewujudkan rizab transformer strategik maya, membantu melancarkan kitaran boom dan bust serta menggalakkan penyeragaman peralatan. Bagi meningkatkan daya saing pembuatan, kerajaan persekutuan juga boleh mempertimbangkan program untuk memberi insentif teknik pembuatan canggih dan menggalakkan pengelompokan perindustrian yang mengutamakan keupayaan ekonomi sedia ada dan kekuatan perindustrian wilayah.

Strategi untuk menggalakkan inovasi teknologi grid

Perkakasan grid berkembang pesat, dengan teknologi generasi akan datang yang muncul daripada LPT inovatif dan pencawang keadaan pepejal kepada penghantaran HVDC dan konduktor berprestasi tinggi. Beberapa syarikat baharu yang berpangkalan di AS sedang membina perkakasan grid yang meningkatkan prestasi, memintas kekangan bahan mentah dan mempunyai reka bentuk yang fleksibel dan boleh dikendalikan. Pembuat dasar boleh membantu memupuk dan mengkomersialkan inovasi ini di Amerika Syarikat.

• Melabur dalam penyelidikan, pembangunan dan demonstrasi (RD&D) untuk rantaian bekalan gridDOE, dengan kerjasama sistem Makmal Kebangsaan, boleh menyokong sektor swasta dalam membangun dan menguji komponen grid generasi akan datang melalui program seperti Ketahanan Transformer dan Komponen Lanjutan, Penyelidikan Inovasi Perniagaan Kecil, Pemindahan Teknologi Perniagaan Kecil, dan hadiah serta pertandingan lain. Kongres juga boleh mempertimbangkan untuk memperuntukkan dana tambahan untuk R&D perkakasan grid.
• Memudahkan projek rintis dengan utiliti. DOE boleh mempercepatkan penggunaan komponen grid canggih dengan membiayai program rintis dan demonstrasi dengan utiliti untuk mengurangkan risiko penggunaan teknologi canggih yang pertama seumpamanya, dibina daripada yang terkini Program Inovasi Grid.
• Sokong pengkomersialan awalBagi menyokong pembuatan komponen grid peringkat awal, DOE boleh meluaskan akses kepada barisan pengeluaran rintis dan pembuatan berskala demonstrasi melalui program seperti PENSKALAAN ARPA-E atau Dana Pengkomersialan Teknologi.

Memperkukuhkan rantaian bekalan grid akan mewujudkan peluang untuk pertumbuhan ekonomi di negeri dan wilayah di seluruh negara. Contohnya, analisis terkini di California mendapati bahawa jika pengeluaran dalam negeri memenuhi 30% permintaan peralatan grid, ia akan mewujudkan sehingga 12,000 pekerjaan sepenuh masa yang berterusan. Untuk meletakkan wilayah mereka bagi menarik pelaburan pembuatan, pembuat dasar negeri dan serantau serta pemimpin pembangunan ekonomi boleh melakukan perkara berikut:

• Petakan pertindihan antara pangkalan perindustrian rantau mereka dan proses pengeluaran untuk pelbagai jenis peralatan grid. Latihan ini membina kerangka rujukan peringkat tinggi mengenai jenis pembuatan peralatan grid, dalam kedua-dua peringkat teknologi dan rantaian bekalan, yang paling sejajar dengan kekuatan tenaga kerja serantau yang terkumpul. Contohnya, kluster pembuatan transformer sering digabungkan dengan pembuatan minyak pelincir. Ini mungkin mencerminkan penggunaan bahan penebat dalam rantaian bekalan untuk transformer kuasa besar konvensional.
• Memudahkan pembangunan program latihan tenaga kerja yang disesuaikan. Seperti banyak yang cepat tumbuh elektro-perindustrian sektor, pengeluar peralatan grid menyatakan cabaran berterusan dalam mencari pekerja teknikal mahir. Akibatnya, pengeluar telah program tenaga kerja fleksibel yang dipetik sebagai faktor utama dalam menentukan di mana di negara ini untuk menempatkan projek baharu. Program pembangunan tenaga kerja yang terkemuka di negara ini merentasi Tenggara adalah sebahagian daripada sebab negeri seperti Carolina Utara, Carolina Selatan, Tennessee dan Virginia telah menerajui dalam menarik pelaburan pembuatan grid sepanjang dekad yang lalu. Program pembangunan tenaga kerja yang disesuaikan dan fleksibel membolehkan negeri bersaing untuk jenis projek utama yang boleh memangkinkan kluster pembuatan baharu.

Eksibit 8

Sekaranglah masanya untuk mengukuhkan rantaian bekalan tenaga Amerika