変圧器の備蓄と送電網が脅威にさらされる

最も基本的な電力機器の部品である変圧器は米国とウクライナの両国で不足しており、電力網の脆弱性が高まっている。 米国では、相次ぐハリケーン、世界的な供給滞り、国内の送電網インフラへのテロ攻撃、国内製造業の不足により在庫が枯渇している。 ウクライナでは、ロシアによる変電所への容赦ない砲撃により、変圧器が交換できる速度を超えて破壊されている。

どちらの状況も今週米国議会で明らかになった。 ヴォロディミル・ゼレンスキー大統領は議会合同会議に姿を現し、ロシアの攻撃に対抗するための兵器の拡充を訴えた。 ゼレンシキー大統領は反抗的な口調で、爆弾や停電がウクライナのクリスマスを奪うことはないと述べ、「たとえ電気がなくても、私たち自身への信仰の光は消えることはない」と語った。

一方、舞台裏では議会議員らが変圧器の増産に向けて連邦資金の提供を求める最後の手段を講じたが、最終的には失敗に終わった。

変圧器は信頼のようなものです。構築には数か月または数年、破壊には数秒または数分かかります。

バイデン政権と6カ月以上協力して支援を主張してきたにもかかわらず、議会が本日バイデン大統領に送付すると予想される1.7兆ドルの政府資金法案に変圧器要求を組み込むことができなかったことに、電力会社とその支持者は失望した。

全米住宅建設業者協会のロビイスト、アレックス・ストロング氏は、「私たちはシャッフルの中で少し道に迷ってしまった。本当にショックだ」と語る。全国住宅建設業者協会のロビイストであるアレックス・ストロング氏は、同協会の会員が街頭に設置した変圧器ボックスを使い果たしている。 「このサプライチェーンの 1 つの難題のせいで、開発は停止に向かっています」とストロング氏は言います。

現代の送電網が誕生して以来、街路の電柱や開閉所にある何百万もの変圧器が交流の実用性を支えてきました。 変圧器は、電力を低損失で移動できるように数万から数十万ボルトの間で調整し、家庭用電化製品により安全に電力を供給できる 100 ～ 120 ボルトに調整します。

しかし、発明から 140 年近くが経った今でも、変圧器は依然として信頼のようなものです。製造には数か月、場合によっては数年かかりますが、破壊には数秒から数分しかかかりません。

発射体がケースに穴を開けると、複雑なコイル巻線を過熱から保護する熱伝達オイルが放出または発火する可能性があり、多くの場合、修復不可能な損傷を引き起こす可能性があります。 これは、変圧器に対する攻撃が増加している現在、致命的な弱点となる可能性があります。

ウクライナでは、ロシアによる集中砲火がほぼ毎日複数の変圧器を破壊している。 そのため、変圧器は西側のミサイルシステムに次いで国内で最も人気のあるハードウェアとなった。 そして、ウクライナの送電事業者は海外の送電網事業者に予備の供給を求めるよう求めざるを得なくなった。

2022年12月16日、ロシアの電力インフラへの攻撃を受けてリヴィウで停電が発生し、懐中電灯の下で靴屋が働く。 ユイリー・ディアキシン/AFP/ゲッティイメージズ

意図的な送電網攻撃も米国で不安を高めている。5年前に時々電柱にある変圧器の缶を破壊する銃撃があったが、重量が200トンを超え、近所や都市全体に電力を供給することもある変電所の変圧器の破壊が増えている。

今月、ノースカロライナ州にあるデューク・エナジーの2つの送電変電所に対する組織的な銃器攻撃は、最大4日間約4万5000人を停電させ、大きく報道された。 しかし、過去2カ月間だけでも、変電所への意図的な損傷により、ノースカロライナ州、オハイオ州、オレゴン州とワシントン州の2番目の地域を含む全米で停電が発生した。 すべて未解決のままだ。

ネオナチの自殺ネックレス

米国における敵対的停電の規模は、ウクライナの被害に比べれば見劣りする。 しかし、不安な共通点もあります。 どちらの国でも、変電所への攻撃は混乱と恐怖を植え付けることを目的としているようで、少なくとも部分的には無謀から完全な復讐に至るまでの反感によって動機付けられている。

先月、オハイオ州センターバーグにあるアメリカン・パワーの変電所が高性能ライフルの銃撃で破壊され、2月の不穏な見出しですでに神経を揺さぶられた。 同月、コロンバスの裁判所で、オハイオ州の住民と他の2人の男性が白人至上主義の陰謀について有罪を認めた。 米国司法省によると、2019年にオンラインチャットグループで発生し、全米の複数の変電所が標的となった。

「今年を通じて、異常気象への関心が高まっています。デューク事件が発生するとすぐに、すべてが物理的攻撃に移行しました。」—グリッド アシュアランス CEO、デビッド ルパート氏

FBIのテロ対策部門次長ティモシー・ランガン氏は2022年2月のプレスリリースで、共謀者らは「被害が経済的困窮や社会不安につながると予想していた」と述べ、「人種的または民族的動機に基づく暴力的過激派の見解への固執」にも言及した。

各被告には米国の異なる地域にある変電所を攻撃する任務が与えられた。 彼らは必要な武器と、強力な麻薬フェンタニルを織り込んだ「自殺用のネックレス」を所持していた。

ケーブルニュースネットワークのニュースネーションによると、コロンバスの告発から6か月後、連邦当局は「白人至上主義者とされる人物」が「全米7万5000カ所以上の変電所の正確な座標」をオンラインに投稿したことに気づいたという。

攻撃と警告により、変圧器やその他の重要な機器の共有備蓄へのアクセスを可能にするプログラムに対する電力会社の関心が高まっています。 米国で最新の機器シェアを誇るコロンバスに本拠を置くグリッド・アシュアランス社の最高経営責任者（CEO）デビッド・ルパート氏は、「関心が高まっている。新規加入者は約6人いる」と語る。

「デューク・エナジー事件が起きるまでは、今年を通じて異常気象への関心が高まっていました。デューク事件が発生するとすぐに、すべてが物理的攻撃に移行しました」とルパート氏は言う。

Grid Assurance は、2013 年にサンノゼ近郊の変電所で 17 台の大型変圧器を破壊した狙撃事件に触発されました。 2020 年に運用を開始して以来、この組織は 23 州の 31 の電力会社と契約を結んでいます。 送電システムに使用される大型の変圧器、回路ブレーカー、その他のコンポーネントを備蓄しており、加入者が物理的攻撃、サイバー攻撃、またはハリケーンなどの異常気象に見舞われた場合にそれらを放出します。

リソースをプールすることにより、1 つの企業にまれに発生すると予想される影響の大きいイベントに対する保険が提供されます。 しかし、ルパート氏は、製造業の増加と緊密化によって安全性が強化されると述べています。 供給が逼迫すると、大規模な太陽嵐や電磁兵器による攻撃など、広範囲にわたる破壊を引き起こす大規模な事故によって在庫がなくなる可能性があるため、在庫の補充が遅れる可能性があります。

2020年に買収した大型変圧器グリッド・アシュアランスの納期は18～24か月だが、現在は交換に最大39か月かかる。 さらに悪いことに、変圧器の 70% は北米以外で製造されているとルパート氏は言います。 いずれも米国で製造されたものではなく、「できる限り多くの製品をオンショアリングすることが非常に重要です」と彼は言います。

電磁鋼板募集

アイダホ国立研究所が2022年2月に発表した報告書では、変圧器不足の原因となっている課題を調査し、1つの重要な材料である方向性電磁鋼板に焦点を当てた。 これはコンパクトで効率的な変圧器に必要なグレードですが、米国の 1 社だけが製造しており、全国的な研究所の研究ではその品質と量が不足していることが判明しました。 その結果、国内メーカーは米国の変圧器需要の 5 分の 1 のみに対応しており、そのほとんどが複数の家庭やブロックに電力を供給する小型機器です。

この調査では、新型コロナウイルス感染症と戦うための医療物資を届けるために2021年に導入された国防生産法（DPA）に基づく資金提供と調整が、方向性鋼と変圧器、およびその他の送電網コンポーネントの国内生産を拡大する重要な機会であると特定された。サーキットブレーカーと開閉装置。 バイデン政権は6月に政府と産業界の合同「タイガーチーム」と同様にDPAの活用を承認した。

議会の一部の民主党議員も同様で、変圧器と関連系統設備の増産に21億ドルを提案しており、最近のインフレ抑制法の再生可能エネルギー発電を促進する可能性を実現するためには、これが極めて重要であると主張している。 ロードアイランド州のシェルドン・ホワイトハウス上院議員が先週、IEEE Spectrumのインタビューで述べたように、「[IRA]が投資する電子を動かすには、変圧器を含む多くの電気機器が製造される必要がある」。

結局のところ、ロビイストらは、提案されているDPA基金は他の優先事項に追い抜かれただけだと主張している。 現時点では、電力会社は独自のソリューションを作成する必要があります。

ノースカロライナ州のある配電事業者は、今月のデューク・エナジー攻撃の後、確かにそうした。 翌朝、アッシュボロに本拠を置くランドルフ電気会員組合と近隣の電力会社の作業員が、影響を受けていない変電​​所への連系線を建設し、次の晩には、数千の顧客に定期的にサービスを提供するのに十分な電力が、3キロメートルのアップグレードされた新しい送電線に流れ始めた。 、ガソリン、食料品、その他のサービスへのアクセスを回復します。

友達からのちょっとした助け

ウクライナの送電網技術者らは確かに創造性と勇気を発揮しており、ロシアの集中砲火のたびに破壊された電力を回復するために、できる限りの部品をつなぎ合わせている。 ウクライナの防空部隊が発射した80発から90発のミサイルのうち60発を撃墜したにもかかわらず、先週金曜日の事故により、技術者らが作業を開始した時点で電力供給は半分以上減少していた。 翌日、ゼレンスキー大統領は、送電網運営者はすでに約600万人に再び電力を供給していると述べた。

もちろん、この先にはさらに多くの作業が待ち受けていました。 ゼレンスキー氏は「システムを安定させるためにやるべきことはまだたくさんある。熱の供給にも問題があり、水の供給にも大きな問題がある」と語った。

週末以来数回の集中砲火がさらに大きな被害を与えた。

ロシアが民間インフラに打撃を与えている中での希望の兆しの一つは、海外から供給される交換部品が最近増加していることだ。 ウクライナ東部の電力の大部分を配電するエネルギー複合企業DTEKは先週、チューリヒに本拠を置く機器供給会社日立エナジーから36台の変圧器を含む機器の最初の導入を受けた。

他の流通業者は、今月初めに到着したリトアニアの電力・ガス流通業者 ESO から寄贈された 250 台の変圧器の恩恵を受けています。

一方、ウクレネルゴは、先週欧州政府から受けた4億ユーロ以上の融資と助成金のおかげで、送電網用の設備を購入できる。

さらに良いニュースは、もう一つの供給量の減少、つまりロシアのミサイル備蓄に対するウクライナの評価から得られた。 国家安全保障・国防会議は、ロシアには「せいぜい2つか3つ、おそらくあと4つ」の大規模攻撃に耐える十分な武器が残っていると推定している。