La cuenta regresiva para la eliminación del SF₆: ¿Quién alimentará la red del futuro?

1.Introducción
En respuesta al cambio climático, se han llevado a cabo esfuerzos de investigación y desarrollo a nivel global para desarrollar diversos tipos de interruptores aislados con gas libres de SF₆ como alternativa al equipo convencional basado en SF₆. Por otro lado, los interruptores aislados con gas libres de SF₆ han estado en servicio desde finales de la década de 1960. Al moldear integralmente los componentes activos del interruptor utilizando materiales de aislamiento sólido, como resina epoxi, con una resistencia dieléctrica significativamente mayor que la del SF₆, esta tecnología logra una notable compacidad.

Las empresas eléctricas japonesas han operado interruptores aislados con material sólido (SIS) libres de SF₆ y respetuosos con el medio ambiente durante más de 50 años. Estas unidades ofrecen un excelente rendimiento operativo, una seguridad sobresaliente, una alta eficiencia en mantenimiento e inspección y una confiabilidad comprobada a largo plazo. Debido a su tamaño compacto, las unidades SIS son especialmente adecuadas para instalarse en edificios y espacios subterráneos, especialmente en áreas urbanas densamente pobladas donde el espacio es limitado.

Hasta la fecha, se han instalado aproximadamente 6,000 unidades de interruptores aislados con gas libres de SF₆, principalmente para servir a empresas de electricidad, instalaciones industriales generales e infraestructura de transporte. Entre las aproximadamente 3,000 unidades desplegadas en redes de suministro, la tasa de fallos importantes que causan cortes de energía en los últimos 50+ años ha sido menos de la mitad de la de los interruptores aislados con gas (GIS) convencionales, lo que demuestra la alta confiabilidad de los interruptores aislados con gas libres de SF₆.

Recientemente, se recuperaron y devolvieron a la fábrica varias unidades de interruptores aislados con gas libres de SF₆ que habían estado en operación de campo durante 10 a 50 años para su evaluación, incluyendo la evaluación del envejecimiento del aislamiento y la vida útil. Los resultados indican una vida útil estimada de aproximadamente 60 años.

Además, los estudios de análisis del ciclo de vida (LCA) muestran que los interruptores aislados con gas libres de SF₆ pueden reducir las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI), expresadas en equivalentes de CO₂, a aproximadamente el 65%–70% de las asociadas con los interruptores aislados con gas tipo cubículo (C-GIS). Los interruptores aislados con gas libres de SF₆ no contienen gases fluorados ni ningún otro gas con un potencial de calentamiento global a 100 años (GWP₁₀₀) superior a 100. En comparación con el GIS, ha demostrado una vida útil y confiabilidad esperada comparable o incluso superior. Además de su huella compacta, también genera emisiones de GEI equivalentes a CO₂ significativamente menores.

Por lo tanto, los interruptores aislados con gas libres de SF₆ representan una solución viable entre las tecnologías de conmutación libres de SF₆, y se espera que su adopción se expanda aún más.
— “Experiencia operativa a largo plazo de interruptores aislados con gas libres de SF₆ en empresas eléctricas japonesas”

2.Interpretación de políticas y regulaciones nacionales e internacionales

2.1 Políticas internacionales

El hexafluoruro de azufre (SF₆) tiene un potencial de calentamiento global (GWP) 23,500 veces mayor que el del dióxido de carbono y está listado como uno de los seis gases de efecto invernadero bajo el Protocolo de Kioto. Países y regiones desarrollados, incluyendo la Unión Europea, los Estados Unidos y Japón, han implementado políticas estrictas para restringir el uso de SF₆:

• Unión Europea: Bajo el Reglamento de Gases Fluorados (F-Gas), la UE exige una reducción gradual del consumo de SF₆, con el objetivo de reducir su uso a un tercio de los niveles de 2014 para 2030.

• Estados Unidos: Varios estados han promulgado reglamentos para limitar las emisiones de SF₆ y promover activamente tecnologías alternativas respetuosas con el medio ambiente.

• Japón: La Ley de Promoción de Medidas contra el Calentamiento Global exige explícitamente la reducción del uso y las emisiones de SF₆.

2.2 Políticas nacionales

Como el mercado más grande de equipos de energía en el mundo, China ha promovido activamente la sustitución del SF₆ en los últimos años:

• Estrategia "Doble Carbono": China ha establecido metas nacionales claras para alcanzar el pico de emisiones de carbono en 2030 y la neutralidad de carbono en 2060. Reducir las emisiones de SF₆ es un componente crítico de esta estrategia.

• Normas de la industria: La Corporación Estatal de la Red Eléctrica de China y la Red Eléctrica del Sur de China han emitido múltiples especificaciones técnicas que fomentan la adopción de interruptores aislados libres de SF₆ y respetuosos con el medio ambiente.

3.Perspectiva de la industria sobre soluciones libres de SF₆

A medida que se endurecen las regulaciones ambientales y avanza la tecnología, la actitud de la industria eléctrica hacia el equipo que contiene SF₆ ha cambiado significativamente:

• Eliminación gradual del SF₆:
  El SF₆ no solo es perjudicial para el medio ambiente, sino que también presenta riesgos de fugas y costos de mantenimiento elevados. La industria está eliminando gradualmente los interruptores convencionales con SF₆.

• Adopción de alternativas respetuosas con el medio ambiente:
  Los interruptores aislados libres de SF₆, valorados por su respeto al medio ambiente, seguridad y eficiencia operativa, están emergiendo como la nueva dirección para el desarrollo de la industria.

4.Enfoques y tendencias de reemplazo de SF₆

No. 1 Tecnología de aislamiento sólido
Utiliza materiales de aislamiento sólido en lugar de gas SF₆, eliminando las emisiones de gases de efecto invernadero en la fuente.

No. 2 Tecnología de interrupción al vacío
Emplea interrumpidores al vacío para lograr una interrupción de corriente altamente eficiente y confiable.

No. 3 Alternativas gaseosas respetuosas con el medio ambiente
Utiliza medios de aislamiento respetuosos con el medio ambiente, como aire seco o nitrógeno, en lugar de SF₆.

5. RockWill Electric——Ventajas de rendimiento de la serie EcoRing de equipos de conmutación
Como fabricante líder de equipos de energía, RockWill Electric siempre se ha comprometido con la innovación y aplicación tecnológica. Aprovechando sus fuertes capacidades de I+D y una profunda comprensión del mercado, la empresa ha lanzado con éxito la serie EcoRing de equipos de conmutación aislados por gas sin SF₆.

Características

• Operación libre de mantenimiento a nivel de 35kV: La cámara de gas hermética (con tasa de fuga ≤ 0,1%/año) y los componentes mecánicos resistentes al desgaste eliminan las tareas de mantenimiento rutinario como el relleno de gas y la sustitución de piezas. Reduce los costos de operación y mantenimiento (O&M) en más del 60% en comparación con los equipos de conmutación tradicionales.

• Rendimiento superior de suministro de energía estable: Equipado con interrumpidores de vacío para la extinción del arco y transformadores de corriente/voltaje de alta precisión, resiste eficazmente cortocircuitos, sobretensiones y fluctuaciones de voltaje. Mantiene una tasa de fiabilidad de suministro de energía de ≥ 99,98% incluso en entornos adversos (por ejemplo, alta humedad, polvo o temperaturas extremas).

• Aislamiento gaseoso ecológico y seguro: Utiliza gas de protección ambiental de bajo GWP (cumpliendo con las normas IEC 61730) para evitar emisiones de gases de efecto invernadero; la estructura totalmente sellada evita fugas de gas y asegura la seguridad del personal. También tiene una fuerte resistencia a la corrosión y la contaminación, siendo adecuado tanto para instalaciones interiores como exteriores.

• Diseño compacto e integración inteligente: La estructura modular y compacta ahorra un 40% de espacio de instalación en comparación con los equipos de conmutación aislados por aire, adaptándose a áreas estrechas como subestaciones subterráneas urbanas. Soporta la integración con sistemas de monitoreo inteligente para rastrear la presión del gas, la temperatura y el estado de funcionamiento en tiempo real, permitiendo la gestión predictiva de fallos.

La serie EcoRing de equipos de conmutación aislados por gas sin SF₆ es un producto verdaderamente intrínsecamente seguro, gracias a su alta confiabilidad, total adaptabilidad a diversas condiciones de operación y diseño sin mantenimiento. No solo ofrece un rendimiento excepcional, sino que también sirve como un reemplazo ideal para los equipos de conmutación aislados por aire convencionales (por ejemplo, KYN61) y los equipos de conmutación CGIS basados en SF₆, ofreciendo una solución más avanzada y confiable para los sistemas de energía.