另一场绿色能源电网危机——《华尔街日报》
Allysia Finley
美国城市中遍布着开发商曾计划建造新住宅的空置地块。问题并非建筑商找不到工人或无法获得许可,而是缺乏将房屋接入电网所需的电力变压器。
“我们曾如此关注木材和电器等材料,这些确实重要。但突然间发现根本弄不到这种电力变压器,“南卡罗来纳州格林维尔市的一位住宅建筑商三月告诉福克斯地方台,“我们有106个联排别墅地块,但目前只能启动首批6个。”
变压器用于升降输配电线路中的电压。据美国公共电力协会统计,五分之一的住房项目因短缺而延迟或取消。随着需求回落和供应增加,疫情期间半导体、家电和汽车的短缺已缓解,但变压器短缺短期内不会改善。
这要归因于拜登总统的绿色能源政策——在制造巨大市场不确定性的同时,这些政策推高了变压器及其专用电工钢的需求。变压器短缺正加剧美国住房危机,并导致更频繁、更持久的停电。
变压器主要分为两类:变电站中重达数十万磅的大型电力变压器负责升降发电机电压以分配电力,这对建设输电系统将可再生能源从农村输往城市至关重要。目前公用事业公司需要20至39个月才能采购到这类设备。
小型配电变压器将电压降至家庭和企业可安全使用的水平。这些变压器对于将家庭、企业和电动汽车充电站接入电网至关重要。直到最近,它们还易于获取和更换,但现在等待时间已超过18个月。
两种类型的变压器都采用电工钢制造,这也是电动汽车电机的关键材料。然而,美国在用于电动汽车和变压器的电工钢方面依赖唯一的国内制造商——克利夫兰-克里夫斯公司——而该公司无法满足电力行业和寻求电动化其车队的汽车制造商日益增长的需求。
国内变压器制造商可以也确实在进口钢材,但即使在与低成本外国制造商竞争困难的情况下,仍需支付25%的关税。美国越来越依赖进口变压器,包括来自中国的产品,这带来了网络安全风险。
2019年,美国官员没收了一台中国制造的变压器,因为他们怀疑其硬件中嵌入了可被黑客利用的后门。因此,特朗普总统于2020年5月发布了一项行政命令,禁止中国制造的设备进入大容量电力系统,并要求能源部“识别、监控并在适当情况下更换”可能构成国家安全风险的设备。拜登总统上任后不久就撤销了这一命令,或许是因为他知道中国制造的变压器对于建设政府的零碳电网是必要的。
随着低收入国家发展电网和富裕国家转向绿色能源,全球对变压器的需求正在增长。美国现在发现自己处于一个艰难的境地,必须在《通胀削减法案》补贴刺激需求的同时,与其他国家竞争变压器和电工钢。
但别想着扩建电网了。我们连现有的电网都难以维护。去年一份能源部报告警告称,大多数大型电力变压器很快需要更换。这些变压器的平均年龄为40年,而理想条件下的正常寿命仅为20年。报告指出,老化的变压器“导致更高的故障风险”。
这一切意味着停电风险正在增加——不仅因为不可靠的可再生能源导致的短缺,还因为老化设备的故障。配电变压器经常在自然灾害中受损,公用事业公司表示,缺乏替换品会延迟停电后的电力恢复。
拜登政府计划确保这些问题可能并将会变得更糟。能源部在一月份提出了配电变压器的能效标准,要求使用美国不易获得的“非晶钢”。气候活动人士游说支持新标准,因为他们认为更高效的变压器将减少电力损耗和对化石燃料发电的需求。
这一点值得商榷。但无可争议的是,正如汽车制造商、公用事业公司和住宅建筑商在5月22日给拜登的信中指出的,这些标准“将颠覆电气设备的市场和制造流程”。因此,“扩大国内钢铁产能和关键电气设备(如变压器)制造的计划现在处于不确定状态。”
上周,47名参议员——包括宾夕法尼亚州的约翰·费特曼和威斯康星州的塔米·鲍德温等13名民主党人——致信能源部长詹妮弗·格兰霍姆,警告称她提出的规则“可能通过加剧现有电网脆弱性,使政府的电气化目标面临风险”,并威胁国家安全。
拜登先生的气候政策正在自相矛盾,如果不是后果如此严重的话,这可能会显得滑稽。
2020年8月18日,工作人员在加利福尼亚州桑兰-图洪加更换老化的电线杆和变压器。照片:汉斯·古特克内希特/Zuma Press刊登于2023年6月5日印刷版,标题为《另一场绿色能源电网危机》。