Η Αναμονή για τη Διακοπή του SF₆: Ποιος Θα Ενεργοποιήσει το Δίκτυο του Μέλλοντος

1. Εισαγωγή
Σε απάντηση στην κλιματική αλλαγή, έχουν γίνει εκτεταμένες προσπάθειες έρευνας και ανάπτυξης σε παγκόσμιο επίπεδο για την ανάπτυξη διαφόρων τύπων ατμοσφαιρικών στροφολογίων χωρίς SF₆ ως εναλλακτικές λύσεις των παραδοσιακών συσκευών με βάση το SF₆. Από την άλλη πλευρά, οι ατμοσφαιρικές στροφολογίες χωρίς SF₆ έχουν εισαχθεί στην εξυπηρέτηση από τα τέλη της δεκαετίας του '60. Με την ολοκληρωμένη πλάση των ζωντανών συστατικών της στροφολογίας χρησιμοποιώντας στερεά απομονωτικά υλικά - όπως το εποξυ ήπιο - με ηλεκτροστατική αντοχή σημαντικά υψηλότερη από την του SF₆, αυτή η τεχνολογία επιτυγχάνει εκπληκτική συμπάγεια.

Οι ελληνικές επιχειρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας έχουν εκμεταλλεύεται για πάνω από 50 χρόνια φιλικές προς το περιβάλλον, ατμοσφαιρικές στροφολογίες χωρίς SF₆ (SIS). Αυτές οι μονάδες παρέχουν εξαιρετική λειτουργική απόδοση, εξαιρετική ασφάλεια, υψηλή αποδοτικότητα στην διατήρηση και ελεγχούς, και αποδεδειγμένη μακροχρόνια αξιοπιστία. Λόγω του συμπαγού μεγέθους τους, οι SIS μονάδες είναι ειδικά κατάλληλες για εγκατάσταση σε κτίρια και υπόγειους χώρους - ειδικά σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές όπου το χώρο είναι περιορισμένο.

Μέχρι σήμερα, περίπου 6.000 μονάδες ατμοσφαιρικών στροφολογίων χωρίς SF₆ έχουν εγκατασταθεί, κυρίως σε επιχειρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας, γενικές βιομηχανικές εγκαταστάσεις και υποδομές μεταφορών. Στις περίπου 3.000 μονάδες που εγκαταστάθηκαν σε δίκτυα επιχειρήσεων, η ποσοστώση σημαντικών αποτυχιών που προκάλεσαν διακοπές ενέργειας τα τελευταία 50+ χρόνια ήταν λιγότερη από το μισό των παραδοσιακών ατμοσφαιρικών στροφολογίων (GIS), αποδεικνύοντας την υψηλή αξιοπιστία των ατμοσφαιρικών στροφολογίων χωρίς SF₆.

Πρόσφατα, ένας αριθμός ατμοσφαιρικών στροφολογίων χωρίς SF₆ που ήταν σε λειτουργία στο πεδίο για 10-50 χρόνια ανακτήθηκαν και επιστράφηκαν στο εργοστάσιο για αξιολόγηση, συμπεριλαμβανομένων των αξιολογήσεων της γήρανσης της απομόνωσης και της ζωής χρήσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν μια εκτιμώμενη ζωή χρήσης περίπου 60 χρόνια.

Επίσης, μελέτες αξιολόγησης του βίωσης του κύκλου (LCA) δείχνουν ότι οι ατμοσφαιρικές στροφολογίες χωρίς SF₆ μπορούν να μειώσουν τις συνολικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου (GHG) - εκφρασμένες ως CO₂ ισοδύναμα - σε περίπου 65%–70% των συνδεδεμένων με τις κατεψυγμένες ατμοσφαιρικές στροφολογίες (C-GIS). Οι ατμοσφαιρικές στροφολογίες χωρίς SF₆ δεν περιέχουν ούτε τετραχλωριδικά αέρια ούτε οποιαδήποτε άλλα αέρια με 100-ετή δυναμικό θερμοκηπίου (GWP₁₀₀) πάνω από 100. Σε σύγκριση με τις GIS, έχουν αποδείξει συγκρίσιμη ή ακόμα και υψηλότερη προσδοκώμενη ζωή χρήσης και αξιοπιστία. Εκτός από το συμπαγές μέγεθός τους, παράγουν επίσης σημαντικά χαμηλότερες εκπομπές CO₂-ισοδύναμων αερίων του θερμοκηπίου.

Επομένως, οι ατμοσφαιρικές στροφολογίες χωρίς SF₆ αποτελούν μια εφικτή λύση μεταξύ των τεχνολογιών αντιστροφής SF₆, και η αποδοχή τους αναμένεται να επεκταθεί περαιτέρω.
— "Μακροχρόνια Εμπειρία Λειτουργίας Ατμοσφαιρικών Στροφολογίων χωρίς SF₆ σε Ελληνικές Επιχειρήσεις Ηλεκτρικής Ενέργειας"

2. Ερμηνεία Εγχώριων και Διεθνών Πολιτικών και Νομοθεσίας

2.1 Διεθνείς Πολιτικές

Το έξι οξειδιούχο έντεκαφθορίνιο (SF₆) έχει δυναμικό θερμοκηπίου (GWP) 23.500 φορές το άνθρακα διοξείδιο και είναι καταγεγραμμένο ως ένα από τα έξι αέρια του θερμοκηπίου της Συνθήκης του Κιότο. Ανεπτυγμένα έθνη και περιοχές, όπως η Ευρωπαϊκή Ένωση, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ιαπωνία, έχουν εφαρμόσει αυστηρές πολιτικές για τον περιορισμό της χρήσης SF₆:

• Ευρωπαϊκή Ένωση: Σύμφωνα με τον κανονισμό F-Gas, η ΕΕ απαιτεί μια σταδιακή μείωση της κατανάλωσης SF₆, με στόχο τη μείωση της χρήσης του σε τρίτο του επιπέδου του 2014 μέχρι το 2030.

• Ηνωμένες Πολιτείες: Διάφορα κράτη έχουν εγκρίνει κανονισμούς για τον περιορισμό των εκπομπών SF₆ και προωθούν ενεργά φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές τεχνολογίες.

• Ιαπωνία: Ο Νόμος για την Προώθηση Μέτρων Καταπολέμησης της Παγκόσμιας Θερμοκράσιας απαιτεί συγκεκριμένα τη μείωση της χρήσης και των εκπομπών SF₆.

2.2 Εγχώριες Πολιτικές

Ως ο μεγαλύτερος παγκόσμιος αγοράς για εξοπλισμό ηλεκτρικής ενέργειας, η Κίνα έχει τα τελευταία χρόνια προωθήσει ενεργά την αντικατάσταση του SF₆:

• "Διπλή Στρατηγική Ανθρακα": Η Κίνα έχει θέσει σαφή εθνικούς στόχους για την κορύφωση των εκπομπών άνθρακα έως το 2030 και την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα έως το 2060. Η μείωση των εκπομπών SF₆ είναι ένα κρίσιμο στοιχείο αυτής της στρατηγικής.

• Βιομηχανικές Προδιαγραφές: Το State Grid Corporation of China και το China Southern Power Grid έχουν εκδώσει πολλές τεχνικές προδιαγραφές που ενθαρρύνουν την υιοθέτηση ατμοσφαιρικών στροφολογίων χωρίς SF₆ και φιλικών προς το περιβάλλον.

3. Προοπτικές της Βιομηχανίας για Λύσεις χωρίς SF₆

Καθώς οι περιβαλλοντικοί κανονισμοί γίνονται πιο αυστηροί και η τεχνολογία προοδεύει, η στάση της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας προς τις συσκευές με SF₆ έχει αλλάξει σημαντικά:

• Αποσύρση του SF₆:
  Το SF₆ δεν είναι μόνο βλαβερό για το περιβάλλον, αλλά επίσης παρουσιάζει κίνδυνο διαρροής και προκαλεί υψηλά έξοδα διατήρησης. Η βιομηχανία επιδιώκει σταδιακά την αποσύρση των παραδοσιακών ατμοσφαιρικών στροφολογίων με SF₆.

• Αποδοχή Φιλικών προς το Περιβάλλον Εναλλακτικών:
  Οι ατμοσφαιρικές στροφολογίες χωρίς SF₆, που εκτιμούνται για την περιβαλλοντική φιλικότητα, την ασφάλεια και την λειτουργική αποδοτικότητα, εμφανίζονται ως η νέα κατεύθυνση για την ανάπτυξη της βιομηχανίας.

4. Προσεγγίσεις και Τάσεις Αντικατάστασης του SF₆

Νο. 1 Τεχνολογία Στερεής Απομόνωσης
Χρησιμοποιεί στερεά απομονωτικά υλικά αντί για το αέριο SF₆, εξαλείφοντας τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στην πηγή.

Νο. 2 Τεχνολογία Αποσυνέχειας σε Κενό
Χρησιμοποιεί διακόπτες σε κενό για την επίτευξη υψηλής αποδοτικότητας και αξιοπιστίας στην διακοπή του ρεύματος.

Νο. 3 Φιλικά προς το Περιβάλλον Αεριώδη Εναλλακτικά
Χρησιμοποιεί περιβαλλοντικά ανώδυνα απομονωτικά μέσα, όπως ξηρό αέριο ή αζώτο, αντί για το SF₆.

5. RockWill Electric – Πλεονεκτήματα Απόδοσης της Σειράς EcoRing Switchgear
Ως ηγέτης βιομηχανίας στην κατασκευή εξοπλισμού ενέργειας, η RockWill Electric έχει πάντα δεσμευτεί για την τεχνολογική καινοτομία και εφαρμογή. Με ισχυρές δυνατότητες έρευνας και ανάπτυξης και βαθιά κατανόηση της αγοράς, η εταιρεία έχει επιτυχώς εκδώσει τη σειρά EcoRing SF₆-free gas-insulated switchgear.

Χαρακτηριστικά

• Λειτουργία χωρίς συντήρηση 35kV: Η εργαστηριακή ατμοσφαιρική κάμαρα (με ρυθμό διαρροής ≤ 0.1%/έτος) και τα ανθεκτικά μηχανικά συστατικά εξουδετερώνουν συνήθεις λειτουργίες συντήρησης όπως το επαναπλήρωμα αερίου και η αντικατάσταση μερών. Μειώνει το κόστος λειτουργίας και συντήρησης (O&M) κατά πάνω από 60% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά switchgear.

• Εξαιρετική απόδοση σταθερής ενέργειας: Εφοδιασμένο με διακόπτες κενού για την εξαφάνιση της φωτοειδούς και μετατροπείς ρεύματος/τάσης υψηλής ακρίβειας, αντιστέκεται αποτελεσματικά σε μικροκύκλους, υπερτάσεις και ταλαντώσεις τάσης. Διατηρεί ένα ποσοστό αξιοπιστίας εφοδιασμού ≥ 99.98% ακόμη και σε αυστηρά περιβάλλοντα (π.χ., υψηλή υγρασία, σκόνη, ή ακραίες θερμοκρασίες).

• Φιλικό προς το περιβάλλον και ασφαλές αεριογόνο απομόνωμα: Χρησιμοποιεί χαμηλό-GWP περιβαλλοντικό αέριο (σύμφωνο με τα πρότυπα IEC 61730) για να αποφύγει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Η πλήρως σφραγισμένη δομή εμποδίζει τη διαρροή αερίου και εγγυάται την ασφάλεια του προσωπικού. Έχει επίσης ισχυρή αντοχή σε στάση και ρύπανση, κατάλληλη για εγκατάσταση εσωτερικά και εξωτερικά.

• Συμπαγής σχεδιασμός και νοηματική ολοκλήρωση: Η μοντουλάρη και συμπαγής δομή εξοικονομεί 40% του χώρου εγκατάστασης σε σύγκριση με τα switchgear με αεριογόνο απομόνωμα, είναι κατάλληλη για στενές περιοχές όπως υπόγειες υποσταθμείς στις πόλεις. Υποστηρίζει την ολοκλήρωση με συστήματα νοηματικής παρακολούθησης για την πραγματικοποίηση της πίεσης αερίου, θερμοκρασίας και λειτουργικής κατάστασης, επιτρέποντας την προβλεπτική διαχείριση παραλλαγών.

Το SF₆-free gas-insulated switchgear της σειράς EcoRing είναι ένα πραγματικά εγγενώς ασφαλές προϊόν, χάρη στην υψηλή αξιοπιστία, την πλήρη προσαρμοστικότητα σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας και τον σχεδιασμό χωρίς συντήρηση. Δεν παρέχει μόνο εξαιρετική απόδοση, αλλά είναι επίσης ιδανική αντικατάσταση για τα παραδοσιακά switchgear με αεριογόνο απομόνωμα (π.χ., KYN61) και τα switchgear CGIS με βάση SF₆, προσφέροντας μια πιο προηγμένη και αξιόπιστη λύση για συστήματα ενέργειας.