Las reservas de transformadores y las redes están bajo amenaza

Entre los componentes de equipos de energía más básicos, los transformadores, escasean tanto en EE. UU. como en Ucrania, lo que aumenta la vulnerabilidad de sus redes eléctricas. En los EE. UU., una serie de huracanes, retrasos en el suministro global, ataques terroristas domésticos en la infraestructura de la red y una escasez de fabricación nacional han agotado las existencias. En Ucrania, el incesante bombardeo ruso de las subestaciones eléctricas está destruyendo los transformadores más rápido de lo que pueden reemplazarse.

Ambas situaciones se presentaron ante el Congreso de los Estados Unidos esta semana. El presidente Volodymyr Zelenskyy compareció ante una sesión conjunta del Congreso pidiendo más armas para combatir los ataques de Rusia. Zelenskyy adoptó un tono desafiante y dijo que las bombas y los apagones no robarán la Navidad de Ucrania: "Incluso si no hay electricidad, la luz de nuestra fe en nosotros mismos no se apagará".

Mientras tanto, tras bambalinas, los miembros del Congreso hicieron un último y fallido pedido de fondos federales para impulsar la producción de transformadores.

Los transformadores son como la confianza: meses o años para construir, segundos o minutos para destruir.

El hecho de no incluir la solicitud de transformadores en el proyecto de ley de financiamiento gubernamental de $ 1.7 billones que se espera que el Congreso envíe hoy al presidente Biden decepcionó a las empresas de servicios públicos y a sus partidarios, después de más de 6 meses de colaboración con la Administración de Biden defendiendo el apoyo.

"Nos perdimos un poco en la confusión. Es un verdadero golpe", dice Alex Strong, cabildero de la Asociación Nacional de Constructores de Viviendas, cuyos miembros se están quedando sin cajas de transformadores en la calle. "Los desarrollos se están deteniendo debido a este cuello de botella en la cadena de suministro", dice Strong.

Desde el nacimiento de las redes eléctricas modernas, millones de transformadores en los postes de las calles y en los patios de distribución han respaldado la practicidad de la corriente alterna. Los transformadores ajustan la electricidad entre decenas y cientos de miles de voltios, lo que permite que la electricidad se mueva con pérdidas bajas y los 100-120 voltios que alimentan los electrodomésticos de manera más segura.

Sin embargo, casi 140 años después de su invención, los transformadores siguen siendo muy parecidos a la confianza: pueden tardar meses o incluso años en construirse y solo segundos o minutos en destruirse.

Los proyectiles que perforan sus cajas pueden liberar o encender los aceites de transferencia de calor que protegen sus intrincados bobinados del sobrecalentamiento, lo que a menudo causa daños irreparables. Esa puede ser una debilidad paralizante en un momento de crecientes ataques a los transformadores.

En Ucrania, los bombardeos rusos destruyen múltiples transformadores casi a diario. Eso ha convertido a los transformadores en el hardware más buscado en el país después de los sistemas de misiles occidentales. Y ha obligado a los operadores de la red de Ucrania a pedir repuestos a sus homólogos en el extranjero.

Un zapatero trabaja bajo la luz de una linterna durante un apagón en Lviv el 16 de diciembre de 2022, después de que los ataques rusos atacaran la infraestructura eléctrica. Yuiry Dyachyshyn/AFP/Getty Images

Los ataques deliberados a la red también están aumentando la ansiedad en los EE. UU. Los disparos que sacaron la lata de un transformador ocasional en un poste hace cinco años están destruyendo cada vez más transformadores en subestaciones que pueden pesar más de 200 toneladas y suministrar energía a vecindarios o ciudades enteras.

Los ataques coordinados con armas de fuego en un par de subestaciones de transmisión de Duke Energy en Carolina del Norte este mes ocuparon los titulares al dejar sin conocimiento a unas 45,000 personas durante hasta cuatro días. Pero solo en los últimos dos meses, el daño deliberado a las subestaciones ha provocado apagones en todo Estados Unidos, incluso en una segunda área en Carolina del Norte, Ohio y los estados de Oregón y Washington. Todos quedan sin resolver.

Collares suicidas en neonazis

La escala de interrupciones hostiles en EE. UU. palidece en comparación con el sufrimiento de Ucrania. Pero hay puntos en común inquietantes. En ambos países, los ataques a las subestaciones parecen diseñados para sembrar el caos y el miedo, y están motivados, al menos en parte, por una antipatía que va desde la imprudencia hasta la pura venganza.

Los disparos de un rifle de alta potencia derribaron una subestación de American Electric Power en Centerburg, Ohio, el mes pasado, sacudiendo los nervios que ya estaban agitados por los inquietantes titulares de febrero. Ese mes, en un tribunal de Columbus, un residente de Ohio y otros dos hombres se declararon culpables de un complot de supremacía blanca. Nacido en un grupo de chat en línea en 2019, apuntó a múltiples subestaciones en los EE. UU., según el Departamento de Justicia de los EE. UU.

"Estuvimos viendo un mayor interés a lo largo de este año por el clima extremo. Tan pronto como ocurrió el incidente de Duke, todo se transformó en ataques físicos".—David Rupert, director ejecutivo, Grid Assurance

Los conspiradores "esperaban que el daño provocaría problemas económicos y disturbios civiles", dijo Timothy Langan, subdirector de la División de Contraterrorismo del FBI a través de un comunicado de prensa de febrero de 2022 que también citaba su "adherencia a puntos de vista extremistas violentos por motivos raciales o étnicos".

Cada acusado tenía la tarea de atacar una subestación en una región diferente de los EE. UU. Poseían las armas requeridas, así como "collares suicidas" atados con el potente narcótico fentanilo.

Seis meses después de las presentaciones de Columbus, las autoridades federales se dieron cuenta de que un "presunto supremacista blanco" publicó en línea las "coordenadas exactas de más de 75,000 subestaciones en todo Estados Unidos", según la red de noticias por cable NewsNation.

Los ataques y las advertencias están aumentando el interés de las empresas de servicios públicos en los programas que les dan acceso a las reservas compartidas de transformadores y otros equipos críticos. "Hemos visto un mayor interés. Tenemos alrededor de media docena de nuevos suscriptores potenciales", dice David Rupert, director ejecutivo de Grid Assurance, con sede en Columbus, la participación en equipos más nueva en los EE. UU.

"Hasta el incidente de Duke Energy, estábamos viendo un mayor interés a lo largo de este año por el clima extremo. Tan pronto como ocurrió el incidente de Duke, todo se transformó en ataques físicos", dice Rupert.

Grid Assurance se inspiró en el ataque de francotiradores de 2013 que destruyó 17 grandes transformadores en una subestación cerca de San José. Desde que entró en funcionamiento en 2020, la organización ha contratado 31 empresas de servicios públicos en 23 estados. Almacena grandes transformadores, disyuntores y otros componentes utilizados en los sistemas de transmisión, y los libera si los suscriptores se ven afectados por un ataque físico, ciberataque o clima extremo, como huracanes.

La agrupación de recursos proporciona una póliza de seguro contra eventos de alto impacto que se espera que ocurran con poca frecuencia para cualquier empresa. Pero Rupert dice que una fabricación más cercana mejoraría la seguridad. Los suministros más ajustados significan demoras más prolongadas para reemplazar las existencias que podrían desaparecer por un incidente importante que cause una destrucción generalizada, como una tormenta solar masiva o un ataque con armas electromagnéticas.

Los grandes transformadores Grid Assurance adquiridos en 2020 para ser entregados en 18-24 meses tardarían hasta 39 meses en reemplazarse hoy. Peor aún, dice Rupert, el 70 por ciento de sus transformadores se fabrican fuera de América del Norte. Ninguno se fabrica en los EE. UU. "Reubicar tanto como podamos es muy importante", dice.

Se busca acero eléctrico

Un informe de febrero de 2022 del Laboratorio Nacional de Idaho exploró los desafíos que contribuyen a la escasez de transformadores y se centró en un ingrediente clave: acero eléctrico de grano orientado. Es el grado requerido para transformadores compactos y eficientes, solo una empresa estadounidense lo fabrica, y el estudio del laboratorio nacional encontró que faltaba calidad y cantidad. Como resultado, los productores nacionales atienden solo una quinta parte de la demanda de transformadores de EE. UU., en su mayoría dispositivos pequeños que alimentan varias casas o bloques.

El estudio identificó la financiación y la coordinación en virtud de la Ley de producción de defensa (DPA), implementada en 2021 para entregar suministros médicos para combatir el COVID-19, como una oportunidad clave para expandir la producción nacional de transformadores y acero de grano orientado, junto con otros componentes de la red, incluidos disyuntores y aparamenta. La Administración Biden respaldó el uso de la DPA en junio, al igual que un "equipo tigre" conjunto del gobierno y la industria.

También lo hicieron algunos demócratas en el Congreso, que propusieron 2100 millones de dólares para impulsar la producción de transformadores y equipos de red asociados, lo que, según ellos, es crucial para aprovechar el potencial de la reciente Ley de Reducción de la Inflación para acelerar la generación de energía renovable. Como dijo el senador Sheldon Whitehouse de Rhode Island en una entrevista con IEEE Spectrum la semana pasada: "Para mover los electrones en los que invierte [IRA], necesitamos fabricar una gran cantidad de equipos eléctricos, incluidos los transformadores".

Al final, los cabilderos dicen que los fondos DPA propuestos simplemente fueron superados por otras prioridades. Por ahora eso deja a las empresas de servicios públicos crear sus propias soluciones.

Un operador de distribución de Carolina del Norte ciertamente lo hizo después del ataque de Duke Energy de este mes. A la mañana siguiente, las cuadrillas de Randolph Electric Membership Coop, con sede en Asheboro, y las empresas de servicios públicos vecinas estaban construyendo líneas de enlace a las subestaciones no afectadas, y la noche siguiente fluía suficiente energía a través de tres kilómetros de líneas nuevas y mejoradas para atender a varios miles de clientes de forma continua. , restaurando el acceso a gasolina, comestibles y otros servicios.

Un poco de ayuda de amigos

La creatividad y la valentía sin duda han sido demostradas por los ingenieros de red en Ucrania, que improvisan y ensamblan todas las piezas que pueden para restaurar la energía que se ha interrumpido con cada bombardeo ruso. El viernes pasado había reducido las entregas de energía a más de la mitad cuando los ingenieros se pusieron a trabajar, a pesar de que las defensas aéreas ucranianas derribaron 60 de los 80-90 misiles disparados. Al día siguiente, el presidente Zelenskyy dijo que los operadores de la red ya tenían energía que fluía nuevamente a casi 6 millones de personas.

Por supuesto, había mucho más trabajo por delante. "Todavía queda mucho trabajo por hacer para estabilizar el sistema. Hay problemas con el suministro de calor, hay grandes problemas con el suministro de agua", dijo Zelenskyy.

Varios bombardeos desde el fin de semana han infligido aún más daños.

Una señal esperanzadora en medio de la destrucción de la infraestructura civil de Rusia es un aumento reciente en las piezas de repuesto enviadas desde el extranjero. DTEK, un conglomerado de energía que distribuye la mayor parte de la energía del este de Ucrania, recibió su primera inyección de equipos la semana pasada, incluidos 36 transformadores del proveedor de equipos con sede en Zúrich Hitachi Energy.

Otros distribuidores se están beneficiando de 250 transformadores donados por el distribuidor lituano de energía y gas ESO que llegaron a principios de este mes.

Mientras tanto, Ukrenergo puede comprar equipos para su red de transmisión gracias a más de 400 millones de euros en préstamos y subvenciones de los gobiernos europeos la semana pasada.

Más buenas noticias provienen de las evaluaciones ucranianas de otro suministro cada vez menor: las reservas de misiles de Rusia. El Consejo Nacional de Seguridad y Defensa estima que a Rusia le quedan suficientes armas para "como máximo dos o tres, tal vez cuatro más" de sus huelgas masivas.