Оновлення американської мережі електропередачі гальмує брак трансформаторів і спеціальної сталі
Великі силові трансформатори вагою близько 400 тонн майже не змінилися за півтора століття, а виробництво ключового матеріалу для них зосереджене на одному заводі в США. Через дефіцит обладнання замовлення на заміну можуть чекати понад три роки.
Модернізація електромережі США упирається в обладнання, конструкція якого майже не змінилася з часів його появи приблизно 150 років тому. Йдеться про великі силові трансформатори вагою близько 400 тонн, розміром із двоповерховий будинок. Багато з них в США та в інших країнах уже працюють понад розрахований термін служби, а замовлення на заміну можуть виконуватися понад три роки.
Трансформатори потрібні для того, щоб підвищувати напругу електроенергії для передачі на великі відстані, а потім знижувати її для споживачів. Саме тому від їхньої роботи залежить стабільність усієї системи: від генераторів електростанцій до побутових розеток. Попит на цю техніку різко зріс. У 2019–2025 роках потреба в трансформаторах підвищення напруги на генераторах майже потроїлася. За той самий період попит на понижувальні трансформатори більш як подвоївся, а їхня вартість зросла на 80 відсотків.
Проблема полягає в тому, що трансформатори проєктуються індивідуально, а не виробляються масово, тож запасні частини й готові блоки майже не зберігаються на складах. Кожна одиниця вимагає власного інженерного рішення, а це подовжує час від замовлення до встановлення. Ще одна вузька ланка — матеріали. Ключовим компонентом є електротехнічна сталь із текстурою зерен, яку виробляють лише кілька заводів у світі. Зокрема, в США таку сталь випускає лише один завод. Крім того, обмежена й пропозиція міді, яка потрібна для обмоток, тож дефіцит тисне відразу на два критичні ресурси.
Дефіцит трансформаторів відбивається і на підключенні нових потужностей. Енергокомпаніям може знадобитися понад два роки, щоб приєднати до мережі нову електростанцію. Через це оператори центрів обробки даних дедалі частіше обирають власні газові електростанції, щоб обійти затримки з боку мережі. Проте терміни поставок газових турбін також зросли: зараз вони становлять від трьох до семи років. За прогнозами, ціни на газові турбіни у 2027 році наблизяться до утрийманих рівнів 2019 року. Виходить, що вихід, який мав пришвидшити підключення, сам стикається з дорожчанням і чергами.
Серед пропонованих рішень — стандартизація конструкцій трансформаторів, щоб їх можна було випускати на конвеєрі, а не поодинично. Така зміна дозволила б зменшити індивідуальні інженерні роботи та скоротити строки виробництва. Інша ідея — спільні аварійні запасні блоки, якими могли б користуватися різні енергокомпанії. Коли обладнання виходить з ладу, спільний резерв дав би змогу швидше відновити постачання без очікування нового замовлення. Окремо згадуються технології, які покращують роботу наявних ліній. За оцінками, так звані технології підвищення ефективності мережі могли б додати від 15 до 20 відсотків пропускної здатності передачі електроенергії, не прокладаючи нових ліній.
Довгострокові варіанти передбачають збільшення виробництва електротехнічної сталі й переробки міді, а також розширення потужностей із виготовлення трансформаторів. Для галузі це означало б інвестиції в нові лінії та кадри, що потребує часу. Водночас залишається невідомим, чи вдасться подолати дефіцит, чи перевантаження мережі триватиме. Автор матеріалу — Джасмін Гарленд, постдокторантка з цивільного інжинірингу Університету Колорадо в Боулдері, а текст поширило видання Fortune за матеріалами The Conversation.
Джерело: fortune.com
20
