La pénurie de transformateurs frappe les services publics pendant la saison des tempêtes

Alors que l'heure de pointe des ouragans américains arrive, les services publics le long des côtes du pays sont confrontés à des retards sans précédent dans l'obtention de nouveaux transformateurs de puissance, l'équipement de réseau essentiel qui transporte l'électricité sur les fils.

Un manque de remplacement pourrait retarder la reprise après des tempêtes majeures, bien que les dimensions de ce risque ne soient pas claires, selon les responsables de l'industrie électrique.

Lorsque l'American Public Power Association a interrogé ses membres au début de 2022 pour savoir combien de temps prenait la livraison de nouveaux transformateurs, la moyenne était d'environ un an, contre une attente moyenne de trois mois en 2018, a déclaré Corry Marshall, directeur principal des relations gouvernementales. à l'association.

"Ces délais de livraison se sont rapprochés de 18 mois, à près de deux ans", a-t-il déclaré, ajoutant que certains fabricants annulaient des commandes car ils ne pouvaient pas les honorer.

"Il y a des pénuries [de transformateurs] partout, aux quatre coins des États-Unis", a déclaré Marshall. "Nous parlons d'une crise que nous voyons, mais une grande partie du monde extérieur ne le voit pas."

Une ligne d'approvisionnement déjà serrée pour les transformateurs est devenue plus restreinte alors qu'un ensemble de forces éloignent davantage l'offre et la demande, selon une enquête du ministère de l'Énergie documentée cette année. Les services publics américains dépendent fortement des fabricants de transformateurs étrangers, et cette chaîne d'approvisionnement - comme beaucoup d'autres - s'est resserrée en raison des perturbations associées à la pandémie de Covid-19. Les constructeurs de transformateurs basés aux États-Unis signalent des difficultés à trouver les travailleurs hautement qualifiés nécessaires pour assurer la conformité aux normes de qualité strictes.

Dans le même temps, l'expansion des ressources énergétiques propres dans de nombreux pays augmente la demande de transformateurs de toutes tailles en raison de leur rôle essentiel dans la gestion des flux de courant. La croissance de la production de transformateurs basée aux États-Unis est entravée par la forte demande mondiale pour l'acier et le câblage spécialisés dont elle a besoin.

On ne sait pas comment la compression de l'approvisionnement en transformateurs pourrait avoir un impact sur le déploiement à long terme de l'énergie propre, mais l'American Public Power Association a déclaré que la pénurie retarde l'expansion des lotissements de logements dans plusieurs régions des États-Unis.

Certains services publics ont suffisamment de transformateurs et certains ont des stocks excédentaires, a déclaré Louis Finkel, vice-président principal des relations gouvernementales à la National Rural Electric Cooperative Association.

"Mais il est certain que certains [services publics] sont confrontés à de fortes augmentations des prix [des transformateurs] et à de longs temps d'attente" pour les livraisons, a déclaré Finkel. Pour les coopératives à but non lucratif "axées sur l'abordabilité pour les communautés vulnérables, cela devient un véritable défi", a-t-il déclaré.

Scott Aaronson, de l'Edison Electric Institute, a déclaré qu'il y avait "une certaine confiance" dans le fait que les services publics disposaient de stocks suffisants de transformateurs pour traverser la saison des ouragans, "à moins d'une séquence de tempêtes absolument catastrophique", a déclaré Aaronson.

Un avertissement inquiétant a été lancé l'année dernière par l'ouragan Ida, qui a frappé la Louisiane et le Mississippi après avoir touché terre en tant que tempête de catégorie 4. Il a endommagé ou détruit plus de 5 900 transformateurs et plus de 30 000 poteaux, a déclaré Entergy Corp., basée à la Nouvelle-Orléans, dans un communiqué de presse sur les dommages dans la région.

Un rapport du ministère de l'Énergie en février a identifié les transformateurs comme un élément essentiel des objectifs d'énergie propre de l'administration Biden.

Les plus gros transformateurs, coûtant entre 2 et 10 millions de dollars chacun selon une étude réalisée il y a plusieurs années, augmentent les tensions pour la fourniture d'électricité sur de longues distances, et leur taille massive nécessite une expédition sur des wagons, des barges et des camions lourds. Ils sont essentiels pour une expansion du réseau électrique afin de transporter de l'énergie éolienne et solaire sans carbone.

Des unités aussi petites que des poubelles montées sur des poteaux électriques côté rue réduisent l'alimentation pour l'usage des clients. Ils sont également nécessaires pour augmenter la capacité des circuits de distribution des services publics pour la recharge des véhicules électriques ainsi que pour alimenter de nouvelles subdivisions.

Les pressions d'approvisionnement sont plus importantes sur les petits transformateurs au niveau de la distribution que sur les plus grandes unités, a déclaré Aaronson, vice-président principal pour la sécurité et la préparation chez EEI, qui représente les services publics d'électricité américains appartenant à des investisseurs. "Il y a beaucoup de redondance" pour les plus grosses unités, a-t-il dit, bien que leur taille - elles peuvent peser 400 tonnes - complique leur mouvement.

La pression sur les livraisons de transformateurs de toutes tailles est passée en tête des listes de vulnérabilités du gouvernement et de l'industrie dans une économie américaine qui peine encore à se remettre des pénuries d'approvisionnement causées par la pandémie de Covid-19. L'approvisionnement est si serré que "tout problème dans n'importe quelle partie de la chaîne peut avoir des ramifications", a déclaré Aaronson.

Cette vulnérabilité est amplifiée par la dépendance des services publics américains vis-à-vis des fournisseurs étrangers d'acier électrique spécialisé utilisé dans les transformateurs ainsi que dans les unités fabriquées, a déclaré le DOE. En 2019, 82% des gros transformateurs ont été importés, selon le rapport du DOE.

Le 16 juin, la secrétaire à l'Énergie, Jennifer Granholm, a rencontré virtuellement les directeurs généraux des services publics qui sont membres du Conseil de coordination du sous-secteur de l'électricité (ESCC), qui se concentre sur les réponses de l'industrie et du gouvernement aux cyberattaques, aux événements météorologiques extrêmes et à d'autres urgences.

À partir de cette réunion, un groupe de travail de l'industrie a été formé pour rechercher des réponses à long terme aux pénuries de capacités de fabrication et d'essai de transformateurs et à la pénurie de travailleurs de la chaîne de production formés pour répondre aux normes de qualité strictes des transformateurs.

"Nous avons tous convenu de travailler collectivement pour nous préparer à la saison des ouragans", a déclaré Aaronson, qui fait également partie du secrétariat de l'ESCC. Le groupe de travail – une «équipe de tigres», comme l'appelle l'ESCC – étudie comment la loi fédérale sur la production de défense pourrait être utilisée pour atténuer la pénurie, a ajouté Aaronson.

Plus tôt ce mois-là, le président Joe Biden a déclaré que la loi sur la production de défense pourrait être utilisée pour éviter un manque de disponibilité des transformateurs "qui nuirait gravement à la capacité de défense nationale".

Aaronson a déclaré que l'industrie appréciait la volonté de Biden d'utiliser la loi sur la défense dans cette affaire. "La question est maintenant, qu'avons-nous besoin de faire?" a déclaré Aaronson.

Le DOE n'a pas répondu vendredi à une demande d'E&E News pour commenter sa participation au groupe de travail ou les futures options de la Defense Production Act.

Les inquiétudes concernant la dépendance excessive des États-Unis vis-à-vis des fournisseurs étrangers pour les gros transformateurs remontent à plus d'une décennie, à commencer par des évaluations scientifiques contradictoires quant à savoir si les transformateurs pourraient survivre à une attaque par des armes spatiales électromagnétiques ou à une éruption solaire unique en un siècle.

American Electric Power Co., Berkshire Hathaway Energy et FirstEnergy Corp. ont créé un consortium appelé Grid Assurance en 2016 pour acheter et stocker de gros transformateurs de remplacement qui pourraient être envoyés en cas d'urgence aux services publics abonnés. Les sociétés et leurs filiales opèrent dans 23 États.

"Nous sommes très chanceux", a déclaré David Rupert, PDG de Grid Assurance. "Tous nos actifs que nous détenons pour nos abonnés que nous avons achetés il y a deux ans."

Son stock était complet en avril 2021.

"Nous n'avons pas été touchés par les événements actuels, ce qui est vraiment la conception de Grid Assurance", a déclaré Rupert dans une interview. L'opération a organisé des autorisations à l'avance pour déplacer les transformateurs par chemin de fer à travers les États-Unis, a-t-il déclaré.

Si cela peut être fait, construire une chaîne d'approvisionnement nationale autosuffisante pour les transformateurs et l'acier magnétique à grains orientés (GOES) utilisé pour les fabriquer est un défi de plusieurs années, et non de plusieurs mois.

Il n'y a qu'une seule entreprise américaine qui produit actuellement des GOES : Cleveland-Cliffs Inc., avec des usines de production dans l'Ohio et en Pennsylvanie, note le rapport du DOE de cette année, citant le département du Commerce.

"La technologie de Cleveland-Cliffs est obsolète et incapable de répondre aux exigences plus strictes des normes mises à jour", a déclaré le DOE.

Cleveland-Cliffs n'a pas répondu à une demande d'E&E News la semaine dernière pour obtenir des informations sur son fonctionnement.

Big River Steel, une filiale de US Steel Corp., construit une nouvelle usine pour produire de l'acier électrique dans l'Arkansas, avec une ouverture prévue en 2024, mais le produit sera destiné à la production de véhicules électriques, et non aux transformateurs, a indiqué la société.