Brojanje do faze isfaziranja SF₆: Tko će snabdevati mrežu budućnosti

1. Uvod
U reakciji na klimatske promjene širom svijeta provedena su obilna istraživanja i razvoj s ciljem stvaranja različitih vrsta gasnih prekidnih uređaja bez SF₆-a kao alternativa konvencionalnom opremi temeljenom na SF₆-u. S druge strane, gasni prekidni uređaji bez SF₆-a u upotrebi su od kasnih 1960-ih. Integritetno oblikovanje živih dijelova prekidnog uređaja pomoću čvrstih izolacijskih materijala, poput epoksidne smole, sa dielektričkom čvršću značajno većom od SF₆-a, ova tehnologija postiže izvanrednu kompaktnost.

Japanski električni pogoni koriste prijateljsku okolišu, čvrstu izoliranu prekidnu opremu (SIS) bez SF₆-a više od 50 godina. Ovi uređaji osiguravaju izvrsnu operativnu performansu, izvrsnu sigurnost, visoku učinkovitost u održavanju i inspekciji, te dokazanu dugoročnu pouzdanost. Zbog svoje kompaktnosti, SIS jedinice posebno su prilagođene za instalaciju u zgradama i podzemnim prostorima - posebno u gusto zgrađenim urbanim područjima gdje je prostor ograničen.

Do danas je instalirano približno 6.000 jedinica gasnih prekidnih uređaja bez SF₆-a, uglavnom za potrebe električnih pogona, opće industrijske objekte i infrastrukturu za prijevoz. Među otprilike 3.000 jedinica raspoređenih u mrežama pogona, stopa velikih kvara koji su uzrokovali ispad struje tijekom proteklih 50+ godina bila je manja od polovice u usporedbi s konvencionalnim gasnim prekidnim uređajima (GIS), što pokazuje visoku pouzdanost gasnih prekidnih uređaja bez SF₆-a.

Nedavno, nekoliko jedinica gasnih prekidnih uređaja bez SF₆-a koje su bile u terenskoj upotrebama 10 do 50 godina vratilo se u tvornicu za procjenu, uključujući ocjene starenja izolacije i vijeka trajanja. Rezultati pokazuju procijenjeni vijek trajanja od približno 60 godina.

Dodatno, studije procjene životnog ciklusa (LCA) pokazuju da gasni prekidni uređaji bez SF₆-a mogu smanjiti ukupne emisije stakleničkih plinova (GHG) - izražene kao ekvivalenti CO₂ - na oko 65%–70% onih povezanih s kućanskim gasnim prekidnim uređajima (C-GIS). Gasni prekidni uređaji bez SF₆-a ne sadrže fluorirane plinove ili bilo kakve druge plinove s globalnim potencijalom za zagrijavanje (GWP₁₀₀) većim od 100. U usporedbi s GIS-om, pokazali su sličan ili čak bolji očekivani vijek trajanja i pouzdanost. Osim kompaktnog prostora, generiraju značajno manje emisije ekvivalenta CO₂.

Stoga, gasni prekidni uređaji bez SF₆-a predstavljaju viable rješenje među tehnologijama bez SF₆-a, i njihova primjena očekuje se da se proširi dalje.
— "Dugoročno iskustvo u radu gasnih prekidnih uređaja bez SF₆-a u japanskim električnim pogonima"

2. Tumačenje domaćih i međunarodnih politika i propisa

2.1 Međunarodne politike

Šestični fluorid (SF₆) ima globalni potencijal za zagrijavanje (GWP) 23.500 puta veći od ugljičnog dioksida i naveden je kao jedan od šest stakleničkih plinova u Kjotskom protokolu. Razvijene zemlje i regije, uključujući Europsku uniju, Sjedinjene Američke Države i Japan, implementirale su stroge politike kako bi ograničile upotrebu SF₆-a:

• Europska unija: Pod F-gas regulativom, EU nalaže fazoniranu redukciju potrošnje SF₆-a, teži reducirati njegovu upotrebu na trećinu razina iz 2014. do 2030. godine.

• Sjedinjene Američke Države: Nekoliko država donijelo je propise kako bi ograničile emisije SF₆-a i aktivno promovirale prijateljske okolišu alternative tehnologije.

• Japan: Zakon o promicanju mjera protiv globalnog zagrijavanja eksplicitno zahtijeva smanjenje upotrebe i emisija SF₆-a.

2.2 Domaće politike

Kao najveći tržišni dio za električnu opremu na svijetu, Kina u posljednjih nekoliko godina aktivno promoviromirila zamjenu SF₆-a:

• "Dual Carbon" strategija: Kina je postavila jasne nacionalne ciljeve da doseže vrhunac emisija ugljičnog dioksida do 2030. i neutralnost ugljičnog dioksida do 2060. Smanjenje emisija SF₆-a ključna je sastavnica ove strategije.

• Industrijski standardi: Državna mreža Kine i Južna kineska električna mreža izdali su mnoge tehničke specifikacije kako bi se promovirala upotreba prijateljske okolišu, bez SF₆-a, prekidne opreme.

3. Industrijski pregled rješenja bez SF₆-a

Kako se regulative zaštite okoliša uskruhuju i tehnologija napreduje, stav industrije prema opremi s SF₆-om značajno se promijenio:

• Fazonirana eliminacija SF₆-a:
  SF₆ nije samo štetan okolišu, već nosi i rizik od curenja i visoke troškove održavanja. Industrija postupno fazonira konvencionalnu opremu s SF₆-om.

• Prihvaćanje prijateljskih okolišu alternativa:
  Prekidna oprema bez SF₆-a, koja se cijeni zbog svoje prijateljske okolišu prirode, sigurnosti i operativne učinkovitosti, pojavljuje se kao nova smjerovita industrijska razvojna linija.

4. Podešavanja i trendovi zamjene SF₆-a

Br. 1 Tehnologija čvrste izolacije
Koristi čvrste izolacijske materijale umjesto SF₆ plina, eliminirajući emisije stakleničkih plinova na izvoru.

Br. 2 Tehnologija vakuumskog prekida
Koristi vakuumski prekidnik za postizanje visoko učinkovitog i pouzdanog prekida struje.

Br. 3 Ekološki prihvatljivi plinski alternativi
Koristi ekološki prihvatljive izolacijske medije, poput suhe zrake ili dušika, umjesto SF₆-a.

5. RockWill Electric – Prednosti u performansama serije EcoRing prekidača
Kao vodeći proizvođač opreme za elektrani, RockWill Electric uvijek ulaže u tehnološku inovaciju i primjenu. Snažnim R&D sposobnostima i dubokim uvidom u tržište, tvrtka je uspješno izvrsila lansiranje SF₆-slobodne plinsko-izolirane opreme serije EcoRing.

Značajke

• Održavanje bez održavanja na razini od 35 kV: Hermetična plinska komora (s stopom curenja ≤ 0.1%/godinu) i otporna mehanička komponenta eliminiraju redovito održavanje poput ispunjivanja plinom i zamjene dijelova. To smanjuje troškove održavanja i operacije (O&M) za više od 60% u usporedbi s tradicionalnom opremom.

• Superioritet u stabilnosti snabdijevanja strujom: Oprijenjena vakuumskim prekidnicama za gasnjenje lukova i visokopreciznim transformatorima struje/napona, efektivno odupire kratičnim spojevima, prenaponu i fluktuacijama napona. Održava stopu pouzdanosti snabdijevanja strujom od ≥ 99.98% čak i u surovim okruženjima (npr. visoka vlažnost, prašina ili ekstremne temperature).

• Ekološki prihvatljiva i sigurna plinska izolacija: Koristi plin s niskim GWP (u skladu sa standardima IEC 61730) kako bi se spriječilo emitovanje stakleničkih plinova; potpuno zatvorena struktura sprečava curenje plina i osigurava sigurnost osoblja. Također ima jaku otporu na koroziju i zagađenje, pogodnu za instalacije unutar i vani.

• Kompaktno dizajniranje i pametna integracija: Modularna i kompaktna struktura štedi 40% prostora za instalaciju u usporedbi s opremom izoliranom zrakom, prilagođena je uskim područjima poput podzemnih gradskih pretvorilaca. Podržava integraciju s inteligentnim nadzornim sustavima za praćenje tlaka plina, temperature i stanja rada u stvarnom vremenu, omogućujući prediktivno upravljanje greškama.

SF₆-slobodna plinsko-izolirana oprema serije EcoRing je zaista intrinsično siguran proizvod, zbog svoje visoke pouzdanosti, potpune prilagodljivosti različitim radnim uvjetima i dizajna bez održavanja. Ne samo što daje izvanredne performanse, već služi i kao idealna zamjena konvencionalnoj opremi izoliranoj zrakom (npr. KYN61) i CGIS opremi temeljenoj na SF₆-u, nudeći naprednije i pouzdano rješenje za strujne sustave.