美国水电行业正面临大型电力变压器供应趋紧的压力,老旧设备更换和升级改造受到影响。
据CleanTechnica 20日报道,美国洛基国家实验室近日发布一份关于水电设施大型电力变压器供应链的分析报告,归纳出该行业面临的9项核心瓶颈。
大型电力变压器是水电站和美国整体电网中的关键设备,主要用于将水轮机发出的电能升压后接入长距离输电系统。报告指出,美国所用电力中,超过90%至少会经过一次高压变压器。
这项研究是美国能源部此前开展的水电供应链盘点工作的延伸。为进一步识别大型电力变压器相关瓶颈,美国能源部水电与水动力办公室支持了这项补充研究。
报告指出,当前最突出的问题之一是对进口原材料依赖较高。美国大型电力变压器制造商在取向电工钢、精炼铜等关键原材料上的进口依赖度约为80%。尽管美国近年在国内生产和组装方面有所提升,但整体产能仍难跟上快速增长的需求,尤其是超高压变压器,全球范围内具备生产能力的工厂本就有限。
交付周期偏长也是一大掣肘。容量约100兆伏安(MVA)的大型电力变压器,从下单到交付通常需要2.5年至3年;超高压设备的交付周期最长可达5年。
与此同时,价格压力持续加大。报告显示,大型电力变压器价格自2021年以来明显上涨,到2025年累计较2021年上涨约80%,单台设备价格最高可达1000万美元。
熟练劳动力短缺进一步加剧了供应压力。水电零部件制造商和供应商普遍难以招聘到拥有10年以上经验的专业人员。报告认为,过去数十年相关制造业外迁,导致熟练工人陆续退休或转向其他行业,是造成这一问题的重要原因。
水电站地理位置偏远,也给设备运输和安装带来额外挑战。大量水坝位于山区或偏远地区,大型变压器运输流程复杂,专用运输车辆数量有限,大件货物在不同路段往往还需分别审批。与此同时,拆除旧设备、安装新设备过程中的安全和环保监管程序,也可能拖慢项目进度。
报告还指出,贸易条件变化可能进一步抬高成本。行业需要持续关注可能推升铜、钢价格的外部变化。此外,联邦采购流程以及使用国产部件要求,也可能在短期内加剧供应链瓶颈;在国内产能尚无法满足需求的情况下,相关要求可能成为企业额外负担。
美国能源部此前发布的供应链报告,曾就弥补美国水电产业5大供应链缺口提出建议。此次研究则进一步将焦点收敛至大型电力变压器,并强调稳定的供应链不仅关系到新建水电站,也影响既有设施升级、检修以及再许可流程的推进。目前,水力发电占美国总发电量的6%以上。
研究团队认为,这份分析结果可为政府政策和激励机制设计、贷款项目安排以及技术投资方案制定提供参考,同时也有助于明确扩大美国本土零部件生产、提升制造能力和培养专业人才的方向。
报告指出,美国水电行业面临的任务,已不再只是补足变压器数量,而是要同步改善国内生产基础、专业人才供给、运输体系和采购制度。若大型电力变压器供应链瓶颈长期得不到缓解,美国水电站老旧设备更换和性能提升计划也将持续承压。