Un residente de Texas se entera de que su transformador pedido será entregado en 2026, cuatro años después de haber realizado el pedido. Un productor de aerogeneradores de Alemania espera la entrega que ha estado estancada debido a la falta de transformadores. Un contratista de un centro de datos en Virginia ha encontrado la información de que su instalación de IA de 100 MW es imposible de poner en funcionamiento sin un transformador que no se producirá durante los próximos dos años. Así es como se manifiesta este déficit global de transformadores, una crisis global que ha comenzado a crecer en 2021 y ha alcanzado la etapa de un déficit estructural para 2024.
El documento ilustra el estado actual de las cosas en cifras y expone las causas de esta crisis tanto del lado de la oferta como de la demanda y el impacto que tiene en los proyectos de energía, precios y estrategias de compra en todo el mundo. Presenta un manual que explica cómo comprar transformadores en un mercado donde el tiempo de entrega se mide en años en lugar de semanas y donde un proveedor tiene una capacidad comprometida en lugar de un nombre de marca bien conocido.
La crisis global de transformadores se puede entender a través de dos cifras. Los tiempos de entrega típicos para transformadores de potencia que anteriormente estaban alrededor de 30-60 semanas ahora alcanzaron 115-130 semanas en 2024, con grandes unidades en 120-210 semanas (2.3-4 años). Los precios han aumentado en un 60-80% desde enero de 2020 debido al precio duplicado del acero eléctrico orientado al grano y un aumento de 50% para el cobre. La demanda de centros de datos de IA, proyectos renovables, carga de vehículos eléctricos y la flota deteriorada han llevado a un aumento en la demanda, mientras que la oferta se redujo debido a la naturaleza intensiva en capital de la fabricación, la escasez de mano de obra calificada y la reducción de capacidad en la década de 2010.
Estado Actual: La Escasez en Números
Se sabe que el tiempo de entrega es el mejor indicador de escasez porque representa la relación entre pedidos y oferta mejor que cualquier métrica. Según la investigación de la cadena de suministro realizada por Wood Mackenzie, el tiempo de entrega estándar de los transformadores será de 115-130 semanas en 2024, lo que es más del doble del promedio de 50 semanas en 2021. Los transformadores a gran escala, como las subestaciones y las unidades elevadoras de generadores, tendrán un tiempo de entrega de 80-210 semanas y algunos fabricantes informan que simplemente no tienen pedidos que puedan aceptar.
| Clase de Transformador | Tiempo de Entrega Antes de 2021 | Tiempo de Entrega 2024 |
|---|---|---|
| Transformadores de distribución (100-2,500 kVA) | 4-12 semanas | 20-60 semanas |
| Transformadores de potencia media (10-40 MVA) | 30-60 semanas | 80-160 semanas |
| Transformadores de potencia grande (40-500 MVA) | 30-60 semanas | 120-210 semanas |
| Promedio, todas las clases (Wood Mackenzie) | ~50 semanas (2021) | 115-130 semanas |
La situación de precios también es grave. Los precios promedio de transformadores renovables aumentaron entre 60% y 80% desde principios de enero de 2020, con algunos requiriendo más de 80% en tarifas adicionales. Los precios de estos transformadores han seguido aumentando incluso después de que los precios de los materiales comenzaron a estabilizarse, ya que las empresas involucradas continúan aprovechando la situación para reponer sus ganancias y tratar de compensar el aumento de los costos de mano de obra y transporte.
Cómo se ve la escasez en la práctica
El concepto de escasez no es solo teórico, como lo evidencian ciertos acontecimientos tangibles. Por ejemplo, hay una gran red eléctrica en Texas que necesita reemplazar 15,000 transformadores donde no hay inventario de transformadores disponible y los pedidos se extienden hasta 2026. La construcción de los centros de datos en Texas se pospuso en parte porque sus transformadores de alta tensión no pudieron ser entregados. Además, en Alemania, los parques eólicos estaban esperando los transformadores elevadores mientras que las turbinas eólicas estaban listas pero desconectadas. En India, los cronogramas de proyectos de desarrolladores renovables se retrasaron ya que no pudieron obtener transformadores.
Los aseguradores ahora están considerando la disponibilidad de transformadores como un riesgo para la continuidad de sus negocios. Según el análisis de IF Insurers, el tiempo de entrega para transformadores grandes ha cambiado de 12-24 semanas a 1-3 años, el precio ha aumentado en 70%, y los investigadores concluyen que si solo un transformador falla en una instalación, esto llevará a meses de inactividad ya que será necesario esperar por el nuevo.
Causas, Parte 1: La explosión de la demanda
El crecimiento de la demanda ha superado cada pronóstico de capacidad realizado antes de 2021. Cuatro impulsores de demanda dominan:
| Impulsor de demanda | Escala de efecto | Ejemplo |
|---|---|---|
| IA y centros de datos | La demanda de transformadores aumenta ~120% solo en 2024 | Un campus de IA de 100 MW necesita múltiples transformadores GSU grandes |
| Construcción renovable | Las plantas de PV necesitan ~1.8x más capacidad de transformador por MW que el carbón | Unidades elevadoras eólicas y solares en cientos de miles por año |
| Carga de vehículos eléctricos | ~5-6 transformadores por vehículo eléctrico frente a 1-2 por vehículo de combustión interna | Más de 17 millones de vehículos eléctricos nuevos a nivel mundial en 2024 |
| Reemplazo de flota envejecida | La flota de EE. UU. ha superado la vida útil de diseño de 35-40 años | Solo en Texas, ~15,000 unidades necesitan reemplazo |
El elemento de IA es importante debido al hecho de que es el menos predecible. Un clúster de entrenamiento de LLM a gran escala consume 70 megavatios de energía, refiriéndose al uso de electricidad de una ciudad de aproximadamente 200,000 personas. Cada centro de datos del orden de este necesita transformadores de alta tensión especialmente construidos que compiten por la capacidad limitada de fabricación de transformadores con transformadores de potencia estándar. Según el estudio de la IEA de 2024, se espera que la inversión en el sistema eléctrico, incluidos transformadores y conmutadores, aumente aproximadamente dos veces para 2030 con el fin de cumplir con los requisitos establecidos por la electrificación y la energía renovable.
Causas, Parte 2: La restricción de suministro
La capacidad del lado de la oferta para reaccionar es bastante limitada debido a ciertas razones estructurales. La construcción de plantas de producción de transformadores lleva mucho tiempo e inversión. Por lo general, se tarda entre tres y cinco años en finalizar la construcción y obtener los permisos necesarios, ya que la fabricación de transformadores requiere profesionales especializados. Algunas empresas manufactureras cerraron la producción después de la crisis en 2010, mientras que otras están trabajando al máximo.
- El número limitado de fábricas certificadas. La gran mayoría de los fabricantes de transformadores de potencia opera en unas pocas fábricas certificadas, y en EE. UU. solo alrededor del veinte por ciento de los transformadores se producen localmente.
- La falta de personal calificado. Este es un trabajo que requiere una formación adecuada y financiamiento.
- El problema del diseño individual. La fabricación de transformadores requiere un diseño individual. Esto conduce a dificultades adicionales en el proceso de producción.
- La vacilación para invertir. La necesidad de inversiones significativas que pueden tardar décadas en recuperarse hace que muchas empresas sean reacias a invertir.
- La expansión es lenta pero continúa. Ha habido varios anuncios sobre nuevas inversiones y la apertura de nuevas plantas. Sin embargo, según las estimaciones de Wood Mackenzie, la situación no cambiará significativamente hasta los primeros años de 2020.
La escasez de materias primas: GOES, cobre y acero
Las materias primas han llevado a una situación en la que los precios comenzaron a escalar incluso antes de que la demanda aumentara significativamente. El acero eléctrico orientado al grano (GOES) – el tipo de material del núcleo – se volvió más caro en dos veces desde principios de 2020 debido a la escasez del mercado y la producción limitada durante la pandemia. El cobre mostró un aumento de aproximadamente 50% dentro del mismo período, lo que en combinación con el aumento de GOES resultó en un aumento de la exposición de los transformadores elevadores de generador a los costos de GOES de 4% – 15%.
| Materia Prima | Movimiento de Precios Desde Ene 2020 | Efecto en el Costo del Transformador |
|---|---|---|
| Acero eléctrico orientado a grano (GOES) | +100% (duplicado) | Núcleo = 25-35% del costo del material |
| Cobre | +50% | Bobinados = 25-30% del costo del material |
| Mano de obra y logística | +20-40% | Transmitido en precios |
| Precios generales de transformadores | +60-80% | – |
Dado que el GOES y el cobre representan más del 50% del costo del material de un transformador, cualquier cambio en esos costos se refleja en el precio final. Los precios han bajado después de alcanzar el punto más alto en el cuarto trimestre de 2023, pero siguen siendo volátiles, y es probable que los proveedores mantengan márgenes ya que los pedidos son abundantes.
El Impacto Profundo en Proyectos y Economías
Las consecuencias de la escasez se extienden mucho más allá de los tiempos de entrega más largos:
| Área de Impacto | Efecto | Escala |
|---|---|---|
| Retrasos en proyectos renovables | Los proyectos se retrasan o se detienen por falta de transformadores | Hasta 25% de renovables globales en riesgo |
| Fiabilidad de la red | Las unidades envejecidas funcionan más allá de su vida útil de diseño, aumentan las fallas | La mayoría de la flota de EE. UU. ha superado los 35-40 años de vida |
| Construcciones de centros de datos | La energización del campus se retrasa 1-2 años | La capacidad de IA está restringida en EE. UU. y Europa |
| Expansión industrial | Nuevas plantas esperan transformadores de subestación | La IED manufacturera se retrasa a nivel mundial |
| Seguros y finanzas | Términos de cobertura más estrictos, primas en aumento | Planes de continuidad empresarial reescritos |
Para las empresas de servicios públicos, el resultado es un retraso en los planes de reemplazo de transformadores, lo que lleva a un mayor riesgo de flota. Para los desarrolladores de proyectos, obtener transformadores ya no es un factor menor en el proceso de planificación del tiempo; se ha convertido en un componente fundamental en sus actividades. En términos de gobiernos, la situación se ha convertido en un problema de seguridad energética, ya que se establecen políticas industriales en EE. UU., UE e India para apoyar las capacidades de producción nacionales.
La Imagen Regional: EE. UU., Europa, Asia
Diferentes áreas sienten los efectos de la escasez de maneras contrastantes. Estados Unidos satisface casi toda su demanda de transformadores de otros países (casi 80% de ellos), ha estado luchando durante décadas con escasez de reemplazo y ha continuado la construcción en sus fábricas, cuyos resultados solo se verán años después. Europa vende principalmente transformadores de unas pocas fábricas cuyos redes de distribución superan los 40% de antigüedad, la UE ha planeado gastar 584 mil millones de euros en mejoras de la red, lo que aumentará la necesidad de transformadores en un futuro cercano. India tiene una gran producción nacional pero aún experimenta retrasos en proyectos debido a la escasez de transformadores y China es el mayor proveedor y consumidor en su territorio; sus exportaciones en 2023 fueron el doble que las de 2022, lo que representa la tasa más alta alcanzada en 13 años, mientras que los primeros tres trimestres de 2024 muestran un aumento en las exportaciones de 46% en comparación con el año pasado.
Este aumento equilibró la situación, aunque los fabricantes chinos siguen siendo los únicos proveedores para otros países.
Cómo deben responder los compradores
Dado el tiempo de entrega de varios años, el proceso de adquisición se ha mejorado considerablemente:
- Comience a ordenar tan pronto como se obtengan los permisos del proyecto. Considere los transformadores como el elemento en la ruta crítica con el mayor tiempo de entrega; realice un pedido por tiempo de concepto y no después de la financiación.
- Estandarice tanto rigurosamente como metodológicamente. Estandarizar clases de voltaje, impedancia y rangos de tomas conduce a tiempos de entrega cortos y, en consecuencia, a precios más bajos, mientras que las especificaciones personalizadas conducen a un aumento de hasta 25% en el precio y muchos meses de tiempo de entrega.
- Reserve capacidad al comprometerse con los proveedores. Establecer un acuerdo marco con los proveedores y espacios reservados resulta ser mucho más beneficioso que descuentos en precios en condiciones de escasez.
- Compre para asegurar el futuro y carga parcial. Especificar pérdidas de acuerdo con factores de carga realistas y rango de tomas le ahorrará un segundo ciclo de adquisición en 5 años.
- Verifique las credenciales así como la realidad en las fábricas. Obtenga el informe de prueba tipo IEC 60076, audite el libro de pedidos y verifique el contrato de suministro de GOES, y sea testigo de la prueba de aceptación en fábrica.
- Trate su pieza de repuesto como capital. Si su flota lo requiere, cómprelas ahora; en 2027 valdrá incluso más de lo que cuesta ahora.
Oportunidades y los fabricantes que pueden entregar
Las restricciones en la cadena de suministro también han llevado al surgimiento de diferentes proveedores que ahora pueden entregar. Los líderes del mercado global en el sector – Hitachi Energy, Siemens Energy y ABB – están en el primer nivel con retrasos medidos en años. Schneider Electric lidera a los jugadores que trabajan en el campo de LV y la red digital. Las empresas están invirtiendo extensamente, pero su expansión lleva un tiempo significativo. Empresas chinas como TBEA, Baoding Tianwei, China XD Group y algunos otros proveedores de nivel medio son los recién llegados de más rápido crecimiento en el mercado.
| Fabricante | Posicionamiento | Realidad del tiempo de entrega (2024) |
|---|---|---|
| Hitachi Energy | Prima, global | 2-4 años para unidades grandes |
| Siemens Energy | Prima, global | 2-4 años para unidades grandes |
| ABB | Prima, amplia | 1-3 años dependiendo de la clase |
| Schneider Electric | Media prima, LV/digital | 6-18 meses para distribución |
| TBEA / Baoding Tianwei / Grupo XD | Volumen, exportación | 6-18 meses para distribución; 1-2 años para potencia |
| Jiangsu Subian Electric Power | Competitivo, certificado por IEC 60076 | 8-16 semanas para unidades de distribución estándar |
La fabricación china de nivel medio se convierte en la solución viable para los compradores de transformadores de distribución certificados y transformadores de potencia media que necesitan cumplir con un cronograma. Jiangsu Subian Electric Power es un ejemplo de operaciones reconocidas como certificadas por IEC 60076 y que producen transformadores sumergidos en aceite y de tipo seco dentro de períodos razonables de 8-16 semanas. Este fabricante atiende a servicios públicos, desarrolladores de energía renovable y clientes industriales en Asia, África, Medio Oriente y América Latina.
Preguntas Frecuentes
¿Cuánto tiempo realmente tardan los plazos de entrega de transformadores en 2024?
Según Wood Mackenzie, el tiempo promedio para transformadores de distribución es de entre 115-130 semanas o más de dos años. Un transformador de distribución tiene un tiempo estimado de 20-60 semanas, mientras que un transformador medio tiene un marco de tiempo de 80-160 semanas, y los transformadores grandes tardan entre 120-210 semanas (2.3-4 años). Antes de 2021, la mayoría de las clases solían enviarse en un tiempo de 30-60 semanas, con algunas empresas ya no aceptando pedidos para ciertas clases.
¿Por qué han aumentado tanto los precios de los transformadores?
Los precios han aumentado en un 60-80% desde enero de 2020. El acero eléctrico para usos orientados a grano ha visto duplicarse sus precios, el cobre ha aplicado un aumento del 50 por ciento, y la demanda ha superado todas las previsiones. A pesar de que las materias primas cayeron de su pico en el cuarto trimestre de 2023, los proveedores han mantenido los precios altos debido a sus libros de pedidos llenos y la reconstrucción de márgenes.
¿La escasez es causada por la demanda o el suministro?
Ambos son mutuamente solidarios. La demanda ha aumentado, impulsada por centros de datos de IA con un aumento de ~120% en 2024, proyectos renovables que se están acelerando, carga de vehículos eléctricos y una flota de operación ya antigua. En el lado del suministro, hay tanto restricciones de tiempo como de suministro, ya que la fabricación de transformadores es intensiva en capital, toma más de 4 años para expandirse y la mano de obra calificada no puede ser contratada lo suficientemente rápido.
¿Los fabricantes chinos llenarán el vacío?
Ya lo están haciendo. En 2023, la cifra del primer semestre ha aumentado 2 veces en comparación con 2022, y los 9 meses del año 2024 han visto un aumento de 46%. Las fábricas chinas proporcionan la única fuente material de capacidad adicional disponible a corto plazo. Los compradores deben asegurarse de verificar la certificación IEC 60076 y realizar la auditoría de la fábrica, ya que hay una amplia gama de calidad en el nivel medio.
¿Qué debo hacer si necesito un transformador este año?
Asegúrese de que su especificación sea uniforme, verifique que su proveedor se haya comprometido a suministrar GOES, tenga un espacio de producción libre y tenga en cuenta que solo los transformadores de clase de distribución pueden enviarse relativamente rápido, de manera realista dentro de un plazo de 8-20 semanas de fabricantes certificados en China. Los transformadores de potencia grandes son, de hecho, un elemento de planificación a varios años, así que considere rediseñar sus proyectos para utilizar clases existentes cuando sea posible y comprar repuestos como inversión de capital.
Referencias
- Wood Mackenzie – Fuente de los datos de tiempo de entrega (promedio de 115-130 semanas; 120-210 semanas para unidades grandes) y la estimación de que hasta 25% de proyectos renovables enfrentan riesgo de retraso.
- IEA Electricidad 2024 – Análisis de las necesidades de inversión en la red y la demanda de equipos creada por la electrificación y los objetivos de energía limpia.
- Departamento de Energía de EE. UU. – Estrategia de Cadena de Suministro – Evaluación del gobierno de EE. UU. sobre la capacidad de fabricación de transformadores domésticos y la dependencia de importaciones de ~80%.
- Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) – Investigación sobre el envejecimiento de la flota de transformadores y los requisitos de reemplazo en América del Norte.
- IEC 60076-1: Transformadores de potencia – General – El estándar internacional contra el cual se prueban los transformadores y un requisito clave de verificación durante la adquisición.
- Revisión Estadística del Instituto de Energía sobre la Energía Mundial – Datos globales sobre el crecimiento de la demanda de electricidad y la expansión de la red relevantes para el lado de la demanda de la escasez.
- Jiangsu Subian Electric Power – Fabricante certificado por IEC 60076 que ofrece transformadores de distribución y de potencia media con plazos de entrega de diseño estándar de 8-16 semanas.
Conclusión
La escasez global de transformadores es una situación que no existe temporalmente, sino como una realidad a largo plazo: se caracteriza por plazos de entrega de más de dos años en promedio, precios que son más altos en un 60-80% desde 2020, y tomará mucho tiempo hasta que esta escasez se resuelva. La demanda de transformadores relacionada con la IA, energías renovables, vehículos eléctricos y el reemplazo de flotas presionará la cadena de suministro que no puede expandirse rápidamente. Como resultado, hoy en día, cada proyecto que utiliza transformadores es un problema logístico así como uno de ingeniería. La estrategia clave en la adquisición es comenzar en la etapa más temprana posible, utilizar diseños estándar, reservar capacidad y verificar la certificación de los bienes. Estar en un mercado de espera, un proveedor que tenga la posibilidad de proporcionar suficientes espacios y bienes certificados se convierte en la principal mercancía de la industria. Jiangsu Subian Electric Power es un ejemplo de tal proveedor y ofrece transformadores de distribución y de potencia media certificados por IEC 60076 disponibles en 8-16 semanas.