Безопасный переход на SF6

Jun 18, 2023

Сохранить для чтения. Опубликовано Лией Джонс, цифровым администратором Energy Global, пятница, 19 мая 2023 г. 08:00

Создание электросетей с нулевыми выбросами является популярной темой и согласуется со значительными усилиями, предпринимаемыми в области производства электроэнергии, как это предусмотрено в Европейском зеленом соглашении. В настоящее время более 95% выбросов углекислого газа (CO2-e), производимых сетями передачи и распределения, обусловлены потерями при передаче.

Хотя структура производства энергии в конечном итоге приведет к нулевому углеродному следу, оставшиеся выбросы CO2-e будут связаны с наличием газа SF6, хранящегося в оборудовании передачи и распределения. В настоящее время широко признано, что SF6 является наиболее мощным искусственным парниковым газом с CO2-e (потенциал глобального потепления [ПГП]) 25 200, новое более высокое значение, оцененное в 6-м оценочном отчете МГЭИК.

KEMA Labs призвана поддержать отрасль в разработке таких распределительных устройств, не содержащих элегаз, независимо от выбранной технологии. Также могут быть доступны специально разработанные методы измерения, необходимые для более глубокого изучения возможностей прерывания. Глобальный уровень выбросов SF6 составляет примерно 9000 ± 400 тонн в год, что составляет несколько десятых процента мировых выбросов CO2-e. Эта сумма эквивалентна примерно 100 миллионам выхлопов бензиновых автомобилей. Более того, срок жизни SF6 в атмосфере составляет 3200 лет, что намного больше, чем у CO2 (300–1000 лет). Следовательно, сокращение выбросов SF6 даже более эффективно, чем их компенсация за счет сокращения выбросов CO2 в других местах. Промышленность вкладывает значительные средства в разработку оборудования, не содержащего SF6, и даже конкуренты сотрудничают и обмениваются патентами, чтобы достичь этой цели за более короткий период, чем потребовалось для достижения технической зрелости их предшественников SF6.

Альтернативы элегазу могут быть либо основаны на прерывании вакуума в сочетании с изоляцией с использованием газов природного происхождения (ПГП <1), либо состоять из смеси CO2, кислорода и небольшой доли фторнитрилов (C4-FN) или фторкетонов (C5-FK). ) для прерывания и изоляции. Смеси C4-FN имеют ПГП в диапазоне 300–750 и в основном используются в передающем оборудовании, тогда как смеси C5-FK имеют ПГП <1 и в основном используются в распределительных сетях. Альтернативы элегазу выполняют две функции, а именно электрическую изоляцию и переключение, а также электрическую изоляцию сжатым газом.

В настоящее время оборудование, не содержащее элегаз, встречается в диапазоне напряжений 10 – 170 кВ и применяется во всех распределительных устройствах: выключателях, выключателях нагрузки, (быстродействующих) заземлителях и разъединителях. Однако по сравнению с SF6 ключевые параметры альтернативных смесей сильно отличаются, и необходима модернизация всего оборудования, не содержащего SF6, чтобы справиться с более высокими нагрузками по сравнению с SF6. Доступность альтернативных фторсодержащих газов теперь передана большинству существующих производителей и не является исключительной собственностью производителей, выпускающих продукцию. Новички и стартапы приходят с инновационными прототипами, но только тщательное независимое тестирование может квалифицировать их как решения.

Множество новых продуктов может сбить с толку системных операторов, и многим еще предстоит определиться с технологией, о чем свидетельствует опрос, проведенный на конференции CIGRE 2021. Хотя 80% респондентов планируют установить КРУЭ без элегазового газа в течение пяти лет, 72 % еще не определились с технологией. Эти колебания отчасти объясняются недостаточным опытом и знанием состояния технологии. Тем не менее, готовность отказаться от SF6 очевидна, но путь к этому, похоже, пока не ясен.