SF₆ द्वारा उत्पन्न ग्रिड की समाप्ति: कौन भविष्य के ग्रिड को चालू करेगा?

1. परिचय
जलवायु परिवर्तन के जवाब में, विश्वभर संकेत गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (SF₆-free gas-insulated switchgear) के विभिन्न प्रकारों को विकसित करने के लिए व्यापक अनुसंधान और विकास की प्रयास किए जा रहे हैं, जो पारंपरिक SF₆-आधारित उपकरणों के विकल्प के रूप में काम करते हैं। दूसरी ओर, SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर 1960 के अंत से सेवा में है। इस प्रौद्योगिकी में स्विचगियर के लाइव घटकों को ठोस इन्सुलेशन सामग्रियों, जैसे एपोक्सी रेजिन, का उपयोग करके एकीकृत रूप से ढाला जाता है, जिनकी दीवार विद्युत शक्ति SF₆ से बहुत अधिक होती है, जिससे यह तकनीक असाधारण छोटे आकार को प्राप्त करती है।

जापानी विद्युत उपयोगकर्ताओं ने 50 से अधिक वर्षों से पर्यावरण-अनुकूल, SF₆-मुक्त ठोस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (SIS) का संचालन किया है। ये यूनिट उत्कृष्ट संचालन प्रदर्शन, उत्कृष्ट सुरक्षा, रखरखाव और जाँच में उच्च कार्यक्षमता, और सिद्ध लंबे समय की विश्वसनीयता प्रदान करते हैं। अपने छोटे आकार के कारण, SIS यूनिट इमारतों और भूमिगत स्थानों में स्थापना के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं—विशेष रूप से ऐसे घने निर्मित शहरी क्षेत्रों में जहाँ जगह सीमित होती है।

अब तक, लगभग 6,000 यूनिट SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर इनस्टॉल किए गए हैं, जो मुख्य रूप से विद्युत उपयोगकर्ताओं, सामान्य औद्योगिक सुविधाओं, और परिवहन बुनियादी ढांचे की सेवा करते हैं। लगभग 3,000 यूनिट जो उपयोगकर्ता नेटवर्कों में तैनात किए गए हैं, उनमें पिछले 50 से अधिक वर्षों में बिजली की विफलता की दर पारंपरिक गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (GIS) की तुलना में आधी से कम है, जो SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर की उच्च विश्वसनीयता को दर्शाता है।

हाल ही में, 10 से 50 वर्षों तक क्षेत्रीय संचालन में रहने वाले कई SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर यूनिटों को वापस फैक्ट्री में लाया गया था ताकि इन्सुलेशन की उम्र और सेवाजीवन का मूल्यांकन किया जा सके। परिणाम लगभग 60 वर्षों का अनुमानित संचालन समय दर्शाते हैं।

इसके अलावा, जीवन चक्र मूल्यांकन (LCA) अध्ययन दर्शाते हैं कि SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर कुंडी-प्रकार के गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (C-GIS) से जुड़े कुल ग्रीनहाउस गैस (GHG) उत्सर्जन—CO₂ समतुल्य में व्यक्त—को लगभग 65%–70% तक कम कर सकता है। SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर में कोई फ्लोरिनेटेड गैस या कोई अन्य गैस जिनका 100-वर्षीय ग्रीनहाउस उत्पादक शक्ति (GWP₁₀₀) 100 से अधिक हो, नहीं होती है। GIS की तुलना में, यह तुलनीय या यहाँ तक कि उत्कृष्ट अपेक्षित सेवाजीवन और विश्वसनीयता दिखाता है। अपने छोटे आकार के अलावा, यह CO₂-समतुल्य ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को भी बहुत कम करता है।

इसलिए, SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर SF₆-मुक्त स्विचिंग प्रौद्योगिकियों में एक व्यवहार्य समाधान का प्रतिनिधित्व करता है, और इसकी अपनाने की अपेक्षा आगे बढ़ने की उम्मीद है।
— “जापानी विद्युत उपयोगकर्ताओं में SF₆-मुक्त गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर का लंबे समय का संचालन अनुभव”

2. घरेलू और अंतरराष्ट्रीय नीतियों और विनियमों का व्याख्यान

2.1 अंतरराष्ट्रीय नीतियाँ

सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF₆) की ग्रीनहाउस उत्पादक शक्ति (GWP) कार्बन डाइऑक्साइड से 23,500 गुना अधिक होती है और क्योटो प्रोटोकॉल के तहत छह ग्रीनहाउस गैसों में से एक के रूप में सूचीबद्ध है। विकसित देशों और क्षेत्रों, जैसे यूरोपीय संघ, संयुक्त राज्य अमेरिका, और जापान, ने SF₆ के उपयोग पर शिथिल नीतियाँ लागू की हैं:

• यूरोपीय संघ: F-गैस नियमावली के तहत, यूरोपीय संघ SF₆ की खपत को धीरे-धीरे कम करने की आवश्यकता को लागू करता है, जिसका लक्ष्य 2030 तक 2014 के स्तर का एक-तिहाई तक कम करना है।

• संयुक्त राज्य अमेरिका: कई राज्यों ने SF₆ उत्सर्जन को सीमित करने और पर्यावरण-अनुकूल विकल्प प्रौद्योगिकियों को सक्रिय रूप से बढ़ावा देने के लिए नियमावलियाँ लागू की हैं।

• जापान: ग्लोबल वार्मिंग विरोधी उपायों के उत्थान के अधिनियम में व्यावहारिक रूप से SF₆ के उपयोग और उत्सर्जन को कम करने की आवश्यकता है।

2.2 घरेलू नीतियाँ

विश्व का सबसे बड़ा विद्युत उपकरणों का बाजार, चीन ने हाल के वर्षों में SF₆ की विकल्प की विकसित करने के लिए सक्रिय रूप से प्रोत्साहित किया है:

• "दोहरा कार्बन" रणनीति: चीन ने 2030 तक कार्बन उत्सर्जन को चरम पर पहुंचाने और 2060 तक कार्बन उत्सर्जन को शून्य करने के लिए स्पष्ट राष्ट्रीय लक्ष्य निर्धारित किए हैं। SF₆ उत्सर्जन को कम करना इस रणनीति का एक महत्वपूर्ण घटक है।

• उद्योग मानक: चीनी राष्ट्रीय विद्युत नेटवर्क और चीनी दक्षिणी विद्युत नेटवर्क ने अनेक तकनीकी विनिर्देश जारी किए हैं जो SF₆-मुक्त, पर्यावरण-अनुकूल स्विचगियर के अपनाने को प्रोत्साहित करते हैं।

3. SF₆-मुक्त समाधानों पर उद्योग की दृष्टिकोण

जैसे-जैसे पर्यावरण नियमों में सख्ती बढ़ रही है और प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, विद्युत उद्योग का SF₆-युक्त उपकरणों के प्रति रवैया बहुत बदल गया है:

• SF₆ का विलोपन:
  SF₆ न केवल पर्यावरण के लिए हानिकारक है, बल्कि इससे रिसाव और उच्च रखरखाव की लागत का भी खतरा होता है। उद्योग धीरे-धीरे पारंपरिक SF₆ स्विचगियर को विलोपित कर रहा है।

• पर्यावरण-अनुकूल विकल्पों का स्वीकार:
  SF₆-मुक्त स्विचगियर—जिसे इसकी पर्यावरण-अनुकूलता, सुरक्षा, और संचालन की कार्यक्षमता के लिए मूल्यांकित किया जाता है—उद्योग के विकास की नई दिशा के रूप में उभर रहा है।

4. SF₆ की विकल्प दृष्टिकोण और प्रवृत्तियाँ

नंबर 1 ठोस इन्सुलेशन प्रौद्योगिकी
SF₆ गैस के स्थान पर ठोस इन्सुलेशन सामग्रियों का उपयोग करके ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को विलोपित किया जाता है।

नंबर 2 वैक्यूम इंटरप्ट टेक्नोलॉजी
वैक्यूम इंटरप्टर का उपयोग करके उच्च रूप से कार्यक्षम और विश्वसनीय विद्युत धारा के विच्छेद को प्राप्त किया जाता है।

नंबर 3 पर्यावरण-अनुकूल गैसीय विकल्प
सूखी हवा या नाइट्रोजन जैसे पर्यावरण-अनुकूल इन्सुलेटिंग मीडिया का उपयोग SF₆ के स्थान पर किया जाता है।

5. रॉकविल इलेक्ट्रिक——इकोरिंग श्रृंखला स्विचगियर के प्रदर्शन लाभ
एक उद्योग-अग्रणी बिजली उपकरण निर्माता के रूप में, रॉकविल इलेक्ट्रिक हमेशा तकनीकी नवाचार और अनुप्रयोग के लिए प्रतिबद्ध रहा है। मजबूत अनुसंधान एवं विकास क्षमताओं और गहन बाजार अंतर्दृष्टि का उपयोग करते हुए, कंपनी ने सफलतापूर्वक इकोरिंग श्रृंखला SF₆-मुक्त गैस-आवेषित स्विचगियर लॉन्च किया है।

विशेषता

• 35kV-स्तर की रखरखाव-मुक्त संचालन: निर्वात गैस कक्ष (जिसकी रिसाव दर ≤ 0.1%/वर्ष) और घर्षण-प्रतिरोधी यांत्रिक घटक गैस रीफ़िलिंग और भाग प्रतिस्थापन जैसे नियमित रखरखाव कार्यों को समाप्त कर देते हैं। यह पारंपरिक स्विचगियर की तुलना में संचालन और रखरखाव (O&M) लागत में 60% से अधिक की कमी करता है।

• उत्कृष्ट स्थिर बिजली आपूर्ति प्रदर्शन: चाप निर्वातन के लिए निर्वात अवरोधकों और उच्च-परिशुद्धता धारा/वोल्टेज ट्रांसफार्मर से लैस, यह लघु-परिपथ, अति वोल्टेज और वोल्टेज उतार-चढ़ाव का प्रभावी ढंग से प्रतिरोध करता है। यह कठोर परिस्थितियों (जैसे उच्च आर्द्रता, धूल या चरम तापमान) में भी ≥ 99.98% की बिजली आपूर्ति विश्वसनीयता दर बनाए रखता है।

• पर्यावरण के अनुकूल और सुरक्षित गैस आवेषण: कम GWP पर्यावरण सुरक्षा गैस का उपयोग (IEC 61730 मानकों के अनुरूप) ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन से बचता है; पूर्णतः सीलबंद संरचना गैस रिसाव को रोकती है और कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित करती है। इसमें मजबूत संक्षारण और प्रदूषण प्रतिरोध है, जो आंतरिक और बाह्य दोनों स्थापना के लिए उपयुक्त बनाता है।

• संक्षिप्त डिज़ाइन और स्मार्ट एकीकरण: मॉड्यूलर और संक्षिप्त संरचना वायु-आवेषित स्विचगियर की तुलना में 40% स्थापना स्थान बचाती है, जो शहरी भूमिगत उपस्थान जैसे संकीर्ण क्षेत्रों में फिट बैठती है। यह गैस दबाव, तापमान और संचालन स्थिति की वास्तविक समय में निगरानी के लिए बुद्धिमान निगरानी प्रणालियों के साथ एकीकरण का समर्थन करता है, जो पूर्वानुमान खराबी प्रबंधन को सक्षम करता है।

इकोरिंग श्रृंखला SF₆-मुक्त गैस-आवेषित स्विचगियर एक वास्तविक अंतर्निहित सुरक्षित उत्पाद है, उच्च विश्वसनीयता, विविध संचालन स्थितियों के लिए पूर्ण अनुकूलनीयता और रखरखाव-मुक्त डिज़ाइन के कारण। यह न केवल उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करता है, बल्कि पारंपरिक वायु-आवेषित स्विचगियर (जैसे KYN61) और SF₆-आधारित CGIS स्विचगियर के लिए एक आदर्श प्रतिस्थापन के रूप में भी कार्य करता है, जो बिजली प्रणालियों के लिए एक अधिक उन्नत और विश्वसनीय समाधान प्रदान करता है।