Tællingen til udfasetningen af SF₆: Hvem vil forsyne fremtidens elektricitetsnet?

1. Introduktion
I respons på klimaændringer er der blevet gennemført omfattende forskning og udvikling globalt for at udvikle forskellige typer SF₆-fri gasisoleret spændingsafbrydere som alternativer til konventionelle SF₆-baserede enheder. På den anden side har SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere været i brug siden slutningen af 1960'erne. Ved at integrere levende komponenter i spændingsafbryderen ved hjælp af faste isoleringsmaterialer – såsom epoxihar – med en dielctriske styrke, der er betydeligt højere end SF₆, opnår denne teknologi en bemærkelsesværdig kompakthed.

Japanske elektriske virksomheder har opereret miljøvenlige, SF₆-frie fast-isolerede spændingsafbrydere (SIS) i over 50 år. Disse enheder leverer fremragende driftsresultater, fremragende sikkerhed, høj effektivitet ved vedligeholdelse og inspektion samt beviset på langtidsreliabilitet. På grund af deres kompakte størrelse er SIS-enheder især velegnet til installation i bygninger og undergrundsrum – især i tætbefolkede byområder, hvor plads er begrænset.

Indtil nu er ca. 6.000 enheder af SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere blevet installeret, primært til strømforsyningsvirksomheder, generelle industrielle anlæg og transportinfrastruktur. Af de ca. 3.000 enheder, der er sat i drift i netværk, har hyppigheden af store fejl, der forårsager strømafbrydelser, i løbet af de sidste 50+ år været mindre end halvdelen af hyppigheden for konventionelle gasisolerede spændingsafbrydere (GIS), hvilket demonstrerer den høje pålidelighed af SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere.

Nylig er en række SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere, der har været i drift i feltet i 10 til 50 år, blevet hentet tilbage til fabrikken til evaluering, herunder vurdering af isoleringsaldring og levetid. Resultaterne indikerer en estimeret driftslevetid på ca. 60 år.

Desuden viser livscyklusvurderinger (LCA), at SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere kan reducere samlede drivhusgasemissioner (GHG) – udtrykt som CO₂-ekvivalenter – til ca. 65%–70% af dem, der er forbundet med kabinettype gasisolerede spændingsafbrydere (C-GIS). SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere indeholder ingen fluorerede gasser eller andre gasser med en 100-årig globale opvarmningspotentiel (GWP₁₀₀) over 100. I sammenligning med GIS har det vist sig at have en sammenlignelig eller endda bedre forventet levetid og pålidelighed. Ud over dens kompakte fodaftryk producerer den også betydeligt lavere CO₂-ekvivalent drivhusgasemissioner.

Derfor repræsenterer SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere en realistisk løsning blandt SF₆-frie spændingsafbryderteknologier, og deres anvendelse forventes at blive yderligere udbredt.
— “Langtidsdriftserfaring med SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere i japanske elektriske virksomheder”

2. Fortolkning af nationale og internationale politikker og reguleringer

2.1 Internationale politikker

Svovlhexafluorid (SF₆) har et globalt opvarmningspotentiale (GWP) 23.500 gange større end kulstofdioksid og er opført som en af de seks drivhusgasser i Kyoto-protokollen. Udviklede lande og regioner – herunder Den Europæiske Union, USA og Japan – har implementeret strenge politikker for at begrænse brugen af SF₆:

• Den Europæiske Union: Under F-Gas-reguleringen pålægger EU en faset nedgang i forbruget af SF₆, med målet at reducere dets forbrug til en tredjedel af 2014-niveauet inden 2030.

• USA: Flere stater har iværksat reguleringer for at begrænse SF₆-emissioner og aktivt fremme miljøvenlige alternative teknologier.

• Japan: Lov om fremme af foranstaltninger mod global opvarmning pålægger eksplicit en reduktion i brugen og emissionen af SF₆.

2.2 Nationale politikker

Som verdens største marked for strømanlæg har Kina i de seneste år aktivt fremmet substitutionen af SF₆:

• "Dual Carbon" Strategi: Kina har sat klare nationale mål for at nå kulstofudledningspeaket i 2030 og kulstoffneutralitet i 2060. Reduktion af SF₆-emissioner er en afgørende del af denne strategi.

• Branchestandarder: State Grid Corporation of China og China Southern Power Grid har udstedt flere tekniske specifikationer, der opfordrer til anvendelsen af SF₆-frie, miljøvenlige spændingsafbrydere.

3. Branchesyn på SF₆-frie løsninger

Med skærpede miljøregler og teknologisk fremskridt har strømbranchens holdning til SF₆-indholdende udstyr ændret sig betydeligt:

• Faseudfasning af SF₆:
  SF₆ er ikke kun skadeligt for miljøet, men indebærer også risici for lækkage og høje vedligeholdelsesomkostninger. Branchen faser gradvist ud konventionelle SF₆-spændingsafbrydere.

• Vedtagelse af miljøvenlige alternativer:
  SF₆-frie spændingsafbrydere – kendte for deres miljøvenlighed, sikkerhed og driftseffektivitet – opstår som den nye retning for branchens udvikling.

4. SF₆-erstatningsmetoder og -trender

Nr. 1 Fast isoleringsteknologi
Anvender faste isoleringsmaterialer i stedet for SF₆-gas, hvilket eliminerer drivhusgasemissioner ved rod.

Nr. 2 Vakuumafbryderteknologi
Anvender vakuumafbrydere for at opnå høj effektivitet og pålidelighed ved strømafbrydelse.

Nr. 3 Miljøvenlige gasealternative
Anvender miljøvenlige isoleringsmedier som tør luft eller kvælstof i stedet for SF₆.

5. RockWill Electric – Ydeevnefordel for EcoRing-serien af spændingsafbrydere
Som en brancheførende producent af strømudstyr har RockWill Electric altid været engageret i teknologisk innovation og anvendelse. Med stærke forsknings- og udviklingskapaciteter og dybdegående markedsforståelse har virksomheden succesfuldt lanceret den SF₆-frie gasisolerede spændingsafbryder fra EcoRing-serien.

Egenskaber

• 35 kV-niveau vedligeholdelsesfri drift: Den tæt lukkede gaskammer (med leckage ≤ 0,1%/år) og slidstære mekaniske komponenter eliminerer rutinemæssige vedligeholdelsesopgaver som gengasning og erstattelse af dele. Det reducerer drifts- og vedligeholdelsesomkostninger med over 60% i forhold til traditionelle spændingsafbrydere.

• Superior stabilt strømforsyningsydelse: Udstyret med vakuumafbrydere til buedempning og højpræcise strøm/volttransformatorer, modstandsdygtigt over for kortslutninger, overspænding og spændingsfluktuationer. Det opretholder en pålidelighedshastighed på ≥ 99,98% selv under hårde miljøforhold (fx høj luftfugtighed, støv eller ekstreme temperaturer).

• Miljøvenligt og sikkert gasisolering: Bruger lav-GWP miljøbeskyttende gas (overholder IEC 61730-standarder) for at undgå drivhusgasemissioner; den helt lukkede struktur forhindrer gaslekkage og sikrer personalesikkerhed. Det har også stærk korrosions- og forureningsevne, egnet til både indendørs og udendørs installationer.

• Kompakt design og smart integration: Den modulare og kompakte struktur sparer 40% af installationspladsen i forhold til luftisolerede spændingsafbrydere, passer til smalle områder som byundersjordiske transformerstationer. Det understøtter integration med intelligente overvågningsystemer for at følge gasspænding, temperatur og driftsstatus i realtid, hvilket gør det muligt at forudsige fejlbehandling.

EcoRing-seriens SF₆-frie gasisolerede spændingsafbrydere er et virkelig intrinsisk sikkert produkt, takket være dets høje pålidelighed, fuld tilpasning til forskellige driftsforhold og vedligeholdelsesfrit design. Det leverer ikke blot fremragende ydeevne, men fungerer også som et ideelt erstatningsobjekt for konventionelle luftisolerede spændingsafbrydere (fx KYN61) og SF₆-baserede CGIS spændingsafbrydere, og tilbyder en mere avanceret og pålidelig løsning for strømsystemer.