نیروگاه‌های برق‌آبی آمریکا که بیش از ۶٪ از برق این کشور را تامین می‌کنند، با چالش‌های جدی در زنجیره تامین ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ (LPT) مواجه شده‌اند. گزارشی تازه از آزمایشگاه ملی راکی (NLR) که با حمایت وزارت انرژی آمریکا تهیه شده، ۹ مانع عمده را شناسایی کرده که می‌تواند آینده این منبع انرژی تجدیدپذیر را تحت‌الشعاع قرار دهد.

ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ، دستگاه‌های غول‌پیکر و سفارشی‌سازی‌شده‌ای هستند که ولتاژ برق تولیدی توربین‌های برق‌آبی را برای انتقال در مسافت‌های طولانی افزایش می‌دهند. به گفته این گزارش، بیش از ۹۰٪ از برق مصرفی آمریکایی‌ها در مقطعی از این ترانسفورماتورها عبور می‌کند. اهمیت این قطعات به حدی است که هرگونه اختلال در تامین آن‌ها می‌تواند امنیت انرژی کشور را به خطر بیندازد.

۹ چالش بزرگ پیش روی صنعت برق‌آبی

محققان با بررسی بازخورد فعالان صنعت برق‌آبی، ۹ چالش اصلی را برای تامین و جایگزینی ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ شناسایی کرده‌اند:

  • وابستگی ۸۰٪ به واردات: تولیدکنندگان داخلی آمریکا به شدت به مواد اولیه وارداتی مانند فولاد الکتریکی دانه‌گرا و مس تصفیه‌شده وابسته هستند.
  • ظرفیت محدود تولید داخلی: با وجود رشد ظرفیت‌ها در سال‌های اخیر، هنوز پاسخگوی تقاضای فزاینده نیست و تنها معدود کارخانه‌هایی در جهان توان تولید واحدهای فوق‌ولتاژ بالا را دارند.
  • زمان تحویل طولانی: پروسه تدارکات یک ترانسفورماتور معمولی ۲.۵ تا ۳ سال و برای نمونه‌های فوق‌ولتاژ بالا تا ۵ سال زمان می‌برد.
  • افزایش سرسام‌آور هزینه‌ها: قیمت ترانسفورماتورها از سال ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۵ حدود ۸۰٪ افزایش یافته و قیمت هر واحد به ۱۰ میلیون دلار رسیده است.
  • کمبود نیروی کار ماهر: یافتن تکنسین‌هایی با بیش از ۱۰ سال تجربه در این صنعت به دلیل انتقال تولید به خارج و بازنشستگی نیروهای قدیمی دشوار شده است.
  • چالش‌های لجستیکی و حمل‌ونقل: بسیاری از سدهای برق‌آبی در مناطق صعب‌العبور واقع شده‌اند و ناوگان محدود وسایل نقلیه تخصصی برای جابجایی بارهای بزرگ نیاز به مجوزهای ویژه دارند.
  • تأخیرهای مجوزدهی و نظارتی: فرآیندهای ایمنی و زیست‌محیطی برای جایگزینی ترانسفورماتورها، به‌ویژه در مراحل جابجایی و نصب، موانع زمانی ایجاد می‌کند.
  • نوسانات تجاری: تغییرات در پویایی تجارت جهانی می‌تواند هزینه مواد اولیه مانند مس و فولاد را تحت تأثیر قرار دهد.
  • قوانین پیمانکاری فدرال: مقررات مربوط به محتوای داخلی و پیمانکاری دولتی، انعطاف‌پذیری خرید را محدود کرده است.
نمودار وابستگی زنجیره تامین ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ در آمریکا

راهکارهای پیشنهادی

این گزارش بر اساس تحلیل شکاف زنجیره تامین وزارت انرژی (DOE) تهیه شده و بر لزوم تقویت تولید داخلی، سرمایه‌گذاری در نیروی کار ماهر و بازبینی مقررات تاکید دارد. دفتر برق‌آبی و انرژی امواج (H2O) این مطالعه را برای درک بهتر موانع تامین LPT سفارش داده است.

بسیاری از کارشناسان معتقدند بدون یک زنجیره تامین مقاوم، نیروگاه‌های برق‌آبی نمی‌توانند نقش خود را در انتقال به انرژی‌های پاک ایفا کنند. برای مطالعه بیشتر درباره اهمیت ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ در شبکه برق و نیروگاه‌های برق‌آبی می‌توانید به منابع معتبر مراجعه کنید.