Ⅰ. Estado del sistema de red eléctrica de EE.UU.
Según los estudios pertinentes, la Sistema eléctrico estadounidense se enfrenta a una creciente demanda tanto de nuevas iteraciones como de nuevas incorporaciones. Estados Unidos propuso la Plan Grid2030 en 2003. El objetivo del plan es lograr una modernización y mejora completas del sistema de suministro eléctrico de Estados Unidos para 2030. El sistema eléctrico estadounidense se enfrenta a graves problemas, entre ellos equipos antiguos, cuestiones de infraestructuray deficiencias institucionales. Las principales razones son incertidumbre tecnológica, incertidumbre normativay incertidumbre financiera. Las dificultades para atraer inversiones han dificultado que el sistema eléctrico satisfaga la creciente demanda. Esto ha tenido graves consecuencias: el número de corredores de transmisión bloqueados ha aumentado drásticamente, la probabilidad de apagones ha aumentado considerablemente, y las pérdidas anuales debidas a apagones y problemas de calidad de la energía oscilan entre $25.000 millones y $180.000 millones.
Mientras que el Programa Grid2030 ha logrado avances significativos, los retos a los que se enfrenta la red eléctrica estadounidense evolucionan constantemente. En ChatGPT desencadena una nueva ola de inteligencia artificial (IA) buzz, el consumo de energía que hay detrás sigue suscitando preocupación. John KetchumDirector General de NextEraEnergyel mayor promotor de parques eólicos y solares de Estados Unidos, afirmó que, bajo la influencia de la tecnología de IA, la tasa de crecimiento anual de la demanda de electricidad estadounidense se acelerará de los menos de 1% actuales a cerca de 1,8%. Actualmente, ChatGPT necesita procesar más de 200 millones de peticiones al día, y su consumo de energía alcanza los 500.000 kilovatios-hora al día, según datos públicos. Calculado en un año, Factura de electricidad de ChatGPT ascenderá a $28,04 millones. En AI sigue creciendo, la demanda de electricidad aumenta drásticamente, lo que puede ejercer más presión sobre la Red eléctrica estadounidense.
Ⅱ. Futuros factores de crecimiento de la demanda
1、Ampliación del centro de datos (AI)ya se ha mencionado, y no se relatará aquí.
2、Población y crecimiento económico: se prevé que en 2050 la población de EE.UU. aumente hasta unos 400 millones y la economía siga creciendo. Con el desarrollo demográfico y económico, la demanda de electricidad también aumentará considerablemente.
3、Popularización de los vehículos eléctricos: La rápida popularización de los vehículos eléctricos aumentará significativamente la demanda de electricidad. Se prevé que en 2050 los vehículos eléctricos representen una gran parte del mercado automovilístico estadounidense, lo que requerirá un gran número de nuevas infraestructuras de recarga y transformadores de apoyo.
4、Tl desarrollo de las energías renovablesEl rápido desarrollo de las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, traerá más energía distribuida. El acceso a estas fuentes de energía distribuida, la necesidad de que el transformador correspondiente a la conversión de potencia y distribución.
Ⅲ. Demanda actual de la red eléctrica estadounidense
1、Tonversión y sustitución de transformadores
La mayor parte de la inversión en infraestructuras eléctricas en EE.UU. data de 1950-1980, por lo que la mayoría de los transformadores estadounidenses actuales han alcanzado la esperanza de vida media, que es de 38 años. El envejecimiento de los equipos aumenta su tasa de averías, lo que, combinado con el impacto de condiciones meteorológicas extremas, provoca una mayor inestabilidad del suministro eléctrico a la red. Según las estadísticas de la AIE sobre interrupciones relacionadas con la red por causas en países seleccionados, el impacto negativo de las interrupciones relacionadas con la red en la economía de EE.UU. será de $54 mil millones en 2021, y el impacto económico de las interrupciones relacionadas con la técnica/equipos en EE.UU. como porcentaje del PIB total es superior al de China, Alemania y Australia. Por lo tanto, la modernización y sustitución de transformadores es una parte indispensable del sistema de red.
2、Tl número de nuevos transformadores
– Nueva energía para promover una nueva demanda
Según la EIA, los Estados Unidos en 2022, la capacidad total de generación de energía alcanzó 4,09 mil millones de megavatios hora, eólica, solar, hidroeléctrica y otras energías renovables de generación en 2021, 2022 sucesivamente más que la energía nuclear y la energía del carbón. Entre ellas, la generación de energía eólica y fotovoltaica en EE.UU. está creciendo rápidamente, con un aumento de la capacidad fotovoltaica a escala comercial de 61 GW en 2021 a 71 GW en 2022, y un aumento de la capacidad instalada de energía eólica de 133 GW en 2021 a 141 GW en 2022.La EIA predice que la cuota de generación de energía renovable en EE.UU. aumentará de 21% en 2021 a 44% en 2050, con un crecimiento incremental principalmente de la energía fotovoltaica y eólica. El importante crecimiento de la generación de nuevas energías en EE.UU. requerirá las correspondientes mejoras y ampliaciones de las redes de transmisión y distribución para permitir la interconexión a la red de las nuevas centrales eléctricas que entren en funcionamiento, lo que a su vez impulsará el crecimiento del mercado de transformadores de potencia y distribución.
– La electrificación del transporte impulsará la demanda
Se espera que la electrificación del sector del transporte estadounidense impulse el crecimiento del mercado estadounidense de transformadores. Según un informe de McKinsey, el objetivo del gobierno federal de EE.UU. es que la mitad de los turismos y camiones ligeros nuevos vendidos en el país en 2030 sean vehículos de cero emisiones (ZEV), que incluyen vehículos eléctricos puros (BEV), vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) y vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV). Si el país cumple sus objetivos de ventas de VEZ, McKinsey prevé que el parque de vehículos eléctricos de EE.UU. pase de menos de 3 millones de vehículos en 2022 a más de 48 millones en 2030, es decir, alrededor del 15% de todos los vehículos que circulan por las carreteras estadounidenses, con un número de turismos que probablemente supere los 44 millones. A medida que aumente el número de vehículos eléctricos en circulación, la demanda anual de electricidad para cargarlos pasará de los 11.000 millones de kilovatios-hora (kWh) actuales a 230.000 millones de kWh en 2030, lo que se calcula que representará en torno al 5% de la demanda total de electricidad actual en Estados Unidos. Al mismo tiempo, si la infraestructura de la red no sigue el ritmo de crecimiento de los vehículos eléctricos, es decir, de los cargadores, los conductores pueden tener dificultades para cargar, como esperar largas colas o sólo poder cargar a determinadas horas y en determinados lugares. Una red sobrecargada también será más vulnerable a fenómenos meteorológicos extremos y propensa a apagones. El espectacular crecimiento de la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos afectará directamente a la red en términos de mayores necesidades de capacidad y flexibilidad de la red, impulsando la demanda de transformadores.
CONCLUSIÓN: Según un estudio del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), en 2050 la red de distribución estadounidense necesitará aumentar la capacidad de los transformadores de distribución hasta situarla entre 160% y 260% de los niveles de 2021.
Ⅳ.Selección del transformador
El mercado mundial de transformadores alcanzó $37,3 mil millones en 2021, de los cuales $23,6 mil millones corresponden a transformadores de potencia y $13,7 mil millones a transformadores de distribución. A nivel subregional, el tamaño total del mercado de transformadores de EE.UU. es de $6.300 millones, de los cuales los ingresos del mercado de transformadores de potencia son de $3.850 millones y los ingresos del mercado de transformadores de distribución son de $2.450 millones. Entre los actores del mercado estadounidense de transformadores hay empresas locales y multinacionales, con predominio de estas últimas. Debido a la lenta expansión de la capacidad de producción de transformadores, frente a la creciente demanda, los fabricantes locales de EE.UU. tienen una capacidad de producción insuficiente, y la diferencia entre la oferta y la demanda se suple ahora principalmente con importaciones.
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