Risolvere il problema della congestione: l'opportunità per la catena di approvvigionamento elettrico americana

Oggi la rete elettrica si trova ad affrontare gravi limitazioni nella catena di approvvigionamento e la capacità produttiva statunitense rimane limitata.

La domanda di apparecchiature di rete è aumentata vertiginosamente negli ultimi anni (Allegato 2), con conseguenti lunghi tempi di consegna (Allegato 3) e prezzi elevati (Allegato 4). Il costo dei cavi per le linee elettriche, ad esempio, è aumentato. sono raddoppiati dal 2019 e i prezzi dei trasformatori di potenza sono aumentati di circa il 75%. L'aumento dei prezzi delle apparecchiature di rete può avere un effetto a catena sulla costi dell'elettricità per le imprese e i consumatori residenziali. Secondo analisi Secondo il Lawrence Berkeley National Laboratory, le spese per la distribuzione e la trasmissione, influenzate dalle limitazioni della catena di approvvigionamento, hanno contribuito ai recenti aumenti delle bollette elettriche dei consumatori.

Allegato 2

Nonostante alcuni progressi nel rientro della produzione in patria, sono necessarie ulteriori azioni per garantire la sicurezza della catena di approvvigionamento della rete elettrica americana.

I produttori stanno iniziando a rispondere alle carenze della catena di approvvigionamento della rete con diversi annunci recenti di nuove o ampliate capacità produttive negli Stati Uniti. Ad esempio, Hitachi Energy ha annunciato un Investimento di 1 miliardo di dollari nella produzione di trasformatori e apparecchiature per reti elettriche. con una nuova fabbrica in Virginia, e Siemens Energy punta a una nuova capacità di trasformazione negli Stati Uniti entro il 2027.. IL Accordo quadro tra Stati Uniti e Giappone L'accordo, negoziato nel 2025, include anche impegni di investimento nelle apparecchiature di rete.

Questi sviluppi, pur essendo incoraggianti, non sono sufficienti a colmare le lacune della catena di approvvigionamento entro il 2030. I produttori hanno adottato finora un approccio relativamente cauto ai nuovi investimenti, con cicli storici di boom e crisi Ciò porta i dirigenti a chiedersi se la domanda persisterà. Inoltre, gli Stati Uniti devono superare le sfide della catena di approvvigionamento relative alle materie prime, alla capacità della forza lavoro e all'approvvigionamento di servizi pubblici:

• Materiali in ingresso: I recenti investimenti si concentrano sull'assemblaggio finale delle apparecchiature di rete, ma fanno ben poco per affrontare le problematiche relative alla capacità produttiva o alla dipendenza da acciai specializzati, rame e alluminio. Gli Stati Uniti hanno una capacità limitata di raffinazione del rame a livello nazionale e solo due fornitori commerciali di acciaio elettrico a grani orientati e non orientati (GOES e NOES), nonché un solo fornitore nazionale di metallo amorfo, un'alternativa all'acciaio elettrico con proprietà dei materiali migliorate.
• Forza lavoro: Rapporto dei produttori di apparecchiature di rete sfide nel reclutamento e nel mantenimento di lavoratori qualificaticitando la carenza di manodopera specializzata come uno dei maggiori ostacoli all'espansione della capacità produttiva.
• Approvvigionamento di servizi di pubblica utilità: Le aziende di servizi pubblici hanno progetti di trasformatori su misura con requisiti di dimensioni e tensione diversi per soddisfare il carico dei clienti. L'alto grado di personalizzazione del progetto (ad esempio, oltre 80.000 tipi di trasformatori) limita la capacità del settore di scalare la produzione e costruire la resilienza della catena di approvvigionamento in tutti i portafogli di progetti. Le pratiche di approvvigionamento delle utility intorno fornitori preferiti può anche rendere difficile per i nuovi produttori ottenere la certificazione.

Di conseguenza, gli Stati Uniti rimangono sottoforniti. La produzione esistente non è competitiva in termini di costi con le importazioni a causa dei costi più elevati dei materiali e della manodopera, nonché della specializzazione che limita le economie di scala. Si stima, ad esempio, che i trasformatori prodotti internamente siano Costano dal 10% al 25% in più rispetto ai trasformatori importati. Gli interventi politici mirati, di cui si parlerà nella sezione successiva, possono contribuire a rafforzare le capacità, migliorare il coordinamento e ridurre i costi.

Senza interventi politici, gli Stati Uniti faranno fatica a soddisfare la domanda di apparecchiature per la rete elettrica, il che rappresenta una seria minaccia per il sistema elettrico e l'economia. Fortunatamente, esistono diverse soluzioni potenziali per rafforzare le catene di approvvigionamento della rete elettrica americana e i responsabili politici federali stanno iniziando a dare una risposta.

Nel gennaio 2026, l'Ufficio dell'elettricità del Dipartimento dell'Energia (DOE) ha ricevuto 375 milioni di dollari per migliorare la catena di approvvigionamento nazionale di trasformatori e altri componenti e materiali per la rete elettrica. In un memorandum dell'aprile 2026 al DOE, l'amministrazione Trump ha stabilito che la legge sulla produzione per la difesa (DPA) per espandere la capacità della catena di approvvigionamento della rete elettrica nazionale, descritta come "pericolosamente limitata". Il DPA autorizza un'ampia gamma di strumenti, tra cui acquisti, impegni di acquisto e sostegno finanziario alla produzione, sebbene i fondi per l'attuazione dipenderanno in parte da future azioni del Congresso.

Di seguito sono riportate alcune soluzioni politiche che il Dipartimento dell'Energia (DOE) potrebbe prendere in considerazione mentre utilizza i nuovi finanziamenti per la catena di approvvigionamento della rete elettrica e implementa il DPA, nonché ulteriori misure che il Congresso potrebbe adottare per affrontare questa sfida. Gli interventi politici sono organizzati in tre sezioni: (1) attenuare le strozzature a breve termine, (2) espandere la capacità interna e (3) promuovere l'innovazione. Sebbene i benefici di questi interventi si concretizzeranno in tempi diversi, i responsabili politici dovrebbero considerare strategie in tutte e tre le sezioni.

Strategie per attenuare le strozzature a breve termine nella catena di approvvigionamento della rete elettrica

Nel breve termine, i responsabili politici dovrebbero concentrarsi sull'ottimizzazione della capacità di rete esistente, sulla collaborazione con i paesi alleati, sull'aumento della produzione negli impianti esistenti e sul rafforzamento della collaborazione industriale. Grazie ai recenti stanziamenti, il Dipartimento dell'Energia (DOE) può attuare diverse delle raccomandazioni riportate di seguito. Il ciclo di stanziamenti per l'anno fiscale 2027 potrebbe fornire maggiori finanziamenti per alleviare i colli di bottiglia a breve termine, mentre Riautorizzazione della legge sull'energia del 2020 offre l'opportunità di codificare un programma del Dipartimento dell'Energia per la catena di approvvigionamento della rete elettrica.

• Promuovere soluzioni alternative per la rete elettrica. Ce ne sono diversi soluzioni a breve termine che possono aiutare le aziende di servizi pubblici a utilizzare in modo più efficiente le infrastrutture esistenti per ritardare l'acquisto di nuove apparecchiature di trasmissione e distribuzione. Questi includono centrali elettriche virtuali, tecnologie di trasmissione avanzate, richiedere flessibilità e ripotenziamento pulitoI responsabili politici federali dovrebbero concentrarsi su soluzioni per ridurre gli ostacoli all'implementazione e considerare sforzi paralleli per migliorare accessibilità economica dell'elettricità.
• Promuovere collaborazioni con i paesi alleati. Partendo dal quadro di riferimento USA-Giappone, i responsabili politici potrebbero integrare le apparecchiature di rete negli accordi commerciali per contribuire a garantire l'approvvigionamento a breve termine. Nonostante le carenze globali, alcuni singoli paesi hanno capacità produttiva di riservaIl Dipartimento dell'Energia (DOE) potrebbe svolgere un ruolo nel facilitare nuove relazioni con i fornitori, contribuendo a costruire fiducia tra le aziende di servizi pubblici e i produttori globali al di fuori del loro attuale elenco di fornitori preferenziali.
• Incrementare la produzione esistente. L'incremento della produzione negli stabilimenti esistenti che forniscono apparecchiature per la rete elettrica può alleviare le carenze più rapidamente rispetto a nuovi investimenti. I produttori potrebbero aumentare i turni, investire in iniziative per la produttività ed espandere le linee di produzione. Se la disponibilità di capitale iniziale, manodopera o l'incertezza della domanda dovessero rappresentare un ostacolo all'espansione, il Dipartimento dell'Energia (DOE) potrebbe fornire supporto attraverso agevolazioni creditizie, iniziative per lo sviluppo della forza lavoro o coordinando gli acquisti.
• Potenziare la collaborazione tra le aziende del settore. Il DOE potrebbe sfruttare i suoi poteri di convocazione per riunire i produttori di componenti della rete, le aziende di servizi pubblici e altri clienti industriali al fine di migliorare la comprensione dei rischi della catena di approvvigionamento e consentire la risoluzione collaborativa dei problemi. Le convocazioni del DOE, o una ripresa team di esperti della catena di approvvigionamentopotrebbe facilitare accordi di condivisione reciproca tra le aziende di servizi pubblici con scorte di riserva per superare i colli di bottiglia a breve termine. Gli incontri potrebbero anche aiutare il settore ad allinearsi sui volumi a lungo termine, standardizzare i progetti e collaborare allo sviluppo della forza lavoro per dare ai produttori la certezza di cui hanno bisogno per investire in nuove capacità.
• Assicurare l'approvvigionamento di materiali critici. L'amministrazione potrebbe sfruttare il nuovo creato Archivio del progetto, una riserva garantita da EXIM, per alleviare le difficoltà di reperibilità dei materiali e la volatilità dei mercati delle materie prime per l'acciaio specializzato e altri materiali critici.

Strategie per espandere la produzione nazionale di componenti critici per la rete elettrica.

La realizzazione di nuovi impianti può richiedere diversi anni per raggiungere la piena capacità produttiva, ma effettuare questi investimenti oggi è fondamentale per mantenere la stabilità e la crescita della rete elettrica statunitense, mitigare l'esposizione a future interruzioni della catena di approvvigionamento e sfruttare le opportunità economiche offerte dalla produzione nazionale. I responsabili politici dovrebbero prendere in considerazione le seguenti strategie per incentivare gli investimenti in nuove capacità produttive, dando priorità ai componenti e ai materiali per la rete elettrica a più alto rischio.

• Ampliare gli incentivi fiscali per il settore manifatturieroIl Congresso potrebbe estendere gli attuali crediti d'imposta per la produzione e gli investimenti nel settore manifatturiero avanzato alla catena di approvvigionamento della rete elettrica. Gli incentivi fiscali contribuirebbero a colmare il divario dei costi di produzione con le importazioni e a stimolare gli investimenti in nuove capacità produttive, aumentando i rendimenti dei progetti. I crediti d'imposta per la catena di approvvigionamento della rete elettrica dovrebbero essere progettati per supportare materiali ingegnerizzati e prodotti finiti, compresi i componenti di nuova generazione. Un approccio potrebbe essere quello di creare un credito d'imposta per gli investimenti per i nuovi impianti di produzione (ad esempio, stanziando fondi al programma 48C per il quale le apparecchiature di rete sono già ammissibili), fornendo al contempo un credito d'imposta per la produzione per gli input di materiali e i componenti (ad esempio, aggiungendo la catena di approvvigionamento della rete elettrica a 45XQuesta struttura incentiverebbe gli investimenti in nuove capacità produttive, affrontando al contempo i vincoli relativi alle materie prime a monte della filiera.
• Garantire l'accesso a capitali di scala a basso costoI programmi di prestito federali possono fornire capitale a basso costo per aumentare la produzione e migliorare la competitività. Ad esempio, quelli del DOE Programma di finanziamento per il predominio energetico potrebbe fornire prestiti a basso costo e garanzie sui prestiti per la produzione di apparecchiature e materiali per la rete elettrica. Inoltre, il Titolo III del DPA può essere utilizzato per finanziare la costruzione o l'espansione di impianti tramite sovvenzioni, prestiti e garanzie sui prestiti per realizzare prodotti di cui vi è carenza e che sono fondamentali per la difesa nazionale e la sicurezza energetica. Il Congresso potrebbe sostenere la produzione per la rete elettrica attraverso riautorizzazione del DPA e stanziando fondi al Fondo DPA.
• Affrontare gli ostacoli alla produzione che non riguardano i costi. Oltre ai crediti d'imposta e ai prestiti, i responsabili politici dovrebbero affrontare altri ostacoli alla produzione, come la disponibilità di manodopera, gli elevati livelli di personalizzazione e l'incertezza della domanda. Il Dipartimento dell'Energia (DOE) potrebbe collaborare con il settore privato sullo sviluppo della forza lavoro e sulla standardizzazione delle attrezzature e valutare la possibilità di agevolare gli impegni sui volumi vincolanti tra le aziende di servizi pubblici e i produttori. Nella misura in cui l'incertezza della domanda ostacola i nuovi investimenti manifatturieri, il governo federale potrebbe intervenire come acquirente di riferimento o acquirente di ultima istanza, utilizzando le autorità del DPA o le altre autorità di transazione del DOE per creare un Riserva di trasformatore strategico virtuale, contribuendo ad attenuare i cicli di boom e crollo e a promuovere la standardizzazione delle attrezzature. Per migliorare la competitività manifatturiera, il governo federale potrebbe anche prendere in considerazione programmi di incentivazione tecniche di produzione avanzate E promuovere la concentrazione industriale che privilegiano le capacità economiche e i punti di forza industriali esistenti delle regioni.

Strategie per promuovere l'innovazione tecnologica delle reti elettriche

L'hardware della griglia si sta evolvendo rapidamente, con tecnologie emergenti di nuova generazione Dalle innovative trasformatori di bassa tensione (LPT) e sottostazioni a stato solido alla trasmissione HVDC e ai conduttori ad alte prestazioni. Diverse start-up statunitensi stanno sviluppando hardware per la rete elettrica che migliora le prestazioni, aggira i vincoli legati alle materie prime e presenta design flessibili e interoperabili. I responsabili politici possono contribuire a promuovere e commercializzare queste innovazioni negli Stati Uniti.

• Investire in ricerca, sviluppo e dimostrazione (RD&S) per le catene di approvvigionamento della rete elettrica.Il DOE, in collaborazione con il sistema dei laboratori nazionali, potrebbe supportare il settore privato nello sviluppo e nel collaudo di componenti di rete di nuova generazione attraverso programmi come Resistenza dei trasformatori e componenti avanzati, Ricerca sull'innovazione per le piccole imprese, trasferimento tecnologico per le piccole imprese.e altri premi e concorsi. Il Congresso potrebbe anche valutare la possibilità di stanziare fondi aggiuntivi per la ricerca e lo sviluppo di hardware per la rete elettrica.
• Facilitare i piloti con le utenzeIl DOE potrebbe accelerare l'adozione di componenti di rete avanzati finanziando programmi pilota e dimostrativi con le aziende di servizi pubblici per ridurre i rischi della prima implementazione di tecnologie avanzate, basandosi su recenti Programmi di innovazione della rete elettrica.
• Sostenere la commercializzazione precocePer supportare la produzione di componenti di rete nelle fasi iniziali, il DOE potrebbe ampliare l'accesso alle linee di produzione pilota e alla produzione su scala dimostrativa attraverso programmi come ARPA-E SCALEUP o il Fondo per la commercializzazione della tecnologia.

Il rafforzamento della catena di approvvigionamento della rete creerebbe opportunità di crescita economica negli stati e nelle regioni di tutto il paese. Ad esempio, analisi recenti in California È emerso che se la produzione locale soddisfacesse il 30% della domanda di apparecchiature per la rete elettrica, si creerebbero fino a 12.000 posti di lavoro stabili a tempo pieno. Per posizionare le proprie regioni in modo da attrarre investimenti nel settore manifatturiero, i responsabili politici statali e regionali e i leader dello sviluppo economico possono fare quanto segue:

• Mappare le sovrapposizioni tra la base industriale della propria regione e i processi produttivi per diverse tipologie di apparecchiature di rete. Questo esercizio definisce un quadro di riferimento generale sulle tipologie di produzione di apparecchiature per la rete elettrica, sia a livello tecnologico che nella catena di fornitura, che meglio si allineano con i punti di forza regionali della forza lavoro. Ad esempio, i distretti produttivi di trasformatori spesso si trovano in prossimità di quelli di produzione di oli lubrificanti. Ciò riflette probabilmente l'utilizzo di materiali isolanti nella catena di fornitura dei trasformatori di potenza convenzionali di grandi dimensioni.
• Agevolare lo sviluppo di programmi di formazione per la forza lavoro su misura. Come molte aziende in rapida crescita elettroindustriale settori, i produttori di apparecchiature di rete citano sfide persistenti nel reperire lavoratori tecnici qualificati. Di conseguenza, i produttori hanno programmi di forza lavoro flessibile citati come fattore chiave nella scelta delle aree del paese in cui localizzare i nuovi progetti. Programmi di sviluppo della forza lavoro leader a livello nazionale. in tutto il sud-est Questi sono alcuni dei motivi per cui stati come la Carolina del Nord, la Carolina del Sud, il Tennessee e la Virginia hanno aperto la strada nell'attrarre investimenti nella produzione a griglia negli ultimi dieci anni. Programmi di sviluppo della forza lavoro su misura e flessibili consentono agli stati di competere per i progetti chiave in grado di catalizzare nuovi distretti manifatturieri.

Allegato 8

È giunto il momento di rafforzare le catene di approvvigionamento energetico americane.