SF₆廃止までのカウントダウン：将来の電力網を支えるのは誰か

1.紹介
気候変動に対応するため、世界中で従来のSF₆ベースの設備に代わる様々な種類のSF₆フリーのガス絶縁開閉装置の研究開発が行われています。一方、SF₆フリーのガス絶縁開閉装置は1960年代後半から使用されています。この技術では、エポキシ樹脂などの固体絶縁材料を使用して開閉装置の帯電部品を一体成型することで、SF₆よりも大幅に高い誘電強度を達成し、非常にコンパクトな設計を実現しています。

日本の電力会社は、環境に優しいSF₆フリーの固体絶縁開閉装置（SIS）を50年以上運用しています。これらの装置は優れた運転性能、抜群の安全性、メンテナンスと点検の高効率性、そして長期的な信頼性を示しています。そのコンパクトさから、特にスペースが限られている都市部の建物内や地下空間への設置に適しています。

これまでに約6,000台のSF₆フリーのガス絶縁開閉装置が設置され、主に電力会社、一般産業施設、交通インフラに供されています。約3,000台が電力網に設置されており、過去50年以上の間、重大な故障による停電の頻度は従来のガス絶縁開閉装置（GIS）の半分以下であり、SF₆フリーのガス絶縁開閉装置の高い信頼性を示しています。

最近、10年から50年にわたって現場で運用されていたいくつかのSF₆フリーのガス絶縁開閉装置が工場に戻され、絶縁劣化と耐用年数の評価が行われました。結果、約60年の動作寿命が推定されました。

さらに、ライフサイクルアセスメント（LCA）の研究によると、SF₆フリーのガス絶縁開閉装置は、CO₂換算での総温室効果ガス（GHG）排出量を、箱型ガス絶縁開閉装置（C-GIS）の約65%～70%にまで削減できます。SF₆フリーのガス絶縁開閉装置にはフッ素化合物や、100年間の地球温暖化係数（GWP₁₀₀）が100を超える他のガスは含まれていません。GISと比較しても同等またはそれ以上の期待耐用年数と信頼性を示しています。また、そのコンパクトな足跡だけでなく、CO₂換算での温室効果ガス排出量も大幅に低減します。

したがって、SF₆フリーのガス絶縁開閉装置は、SF₆フリーの切り替え技術の中でも有望な解決策であり、今後ますます採用が進むことが予想されます。
— 「日本の電力会社におけるSF₆フリーのガス絶縁開閉装置の長期運用経験」

2.国内および国際の政策と規制の解釈

2.1 国際政策

六フッ化硫黄（SF₆）は二酸化炭素の23,500倍の地球温暖化係数（GWP）を持ち、京都議定書において六つの温室効果ガスの一つとしてリストアップされています。欧州連合、アメリカ合衆国、日本を含む先進国および地域は、SF₆の使用を厳しく制限する政策を実施しています：

• 欧州連合：Fガス規則に基づき、EUはSF₆の消費を段階的に削減し、2030年までに2014年のレベルの3分の1まで削減することを目指しています。

• アメリカ合衆国：いくつかの州がSF₆の排出を制限し、環境に優しい代替技術を積極的に導入する規制を制定しています。

• 日本：地球温暖化対策推進法は、SF₆の使用と排出を削減することを明確に要求しています。

2.2 国内政策

世界最大の電力設備市場である中国は、近年、SF₆の代替を積極的に推進しています：

• 「二炭」戦略：中国は2030年までの炭素排出ピークと2060年までの炭素中立という国家目標を設定しています。SF₆の排出削減はこの戦略の重要な構成要素です。

• 業界標準：中国国家電網公司と中国南方電網公司は、SF₆フリーの環境に優しい開閉装置の採用を奨励する複数の技術仕様を発表しています。

3. SF₆フリーのソリューションに関する業界の見通し

環境規制の強化と技術の進歩により、電力業界のSF₆含有設備に対する態度は大きく変わりました：

• SF₆の段階的廃止：
  SF₆は環境に有害であり、漏れのリスクや高額なメンテナンス費用を伴います。業界は従来のSF₆開閉装置を徐々に廃止しています。

• 環境に優しい代替技術の採用：
  環境負荷が少ない、安全で運用効率が高いSF₆フリーの開閉装置が、業界の新たな発展方向となっています。

4. SF₆の代替手法とトレンド

No. 1 固体絶縁技術
固体絶縁材料を使用してSF₆ガスを代替し、温室効果ガスの排出を根本的に排除します。

No. 2 真空遮断技術
真空遮断器を使用して、効率的かつ信頼性の高い電流遮断を実現します。

No. 3 環境に優しいガス代替技術
乾燥空気や窒素などの環境負荷の少ない絶縁媒体を使用してSF₆を代替します。

5. RockWill Electric——EcoRingシリーズスイッチギアの性能上の利点
業界をリードする電力設備メーカーであるRockWill Electricは、常に技術革新とその応用に取り組んでいます。強力な研究開発能力と深い市場洞察に基づき、同社はEcoRingシリーズのSF₆フリーガス絶縁スイッチギアを成功裏に発表しました。

特長

• 35kVレベルのメンテナンスフリー運転：気密性の高いガス室（漏れ率 ≤ 0.1%/年）と摩耗耐性のある機械部品により、ガス補充や部品交換などの定期的なメンテナンス作業が不要になります。これにより、従来のスイッチギアと比較して運用・保守（O&M）コストを60%以上削減できます。

• 優れた安定した電力供給性能：真空遮断器によるアーク消去と高精度の電流/電圧変換器を装備し、短絡、過電圧、電圧変動に対して効果的に抵抗します。高湿度、粉塵、極端な温度など、厳しい環境下でも99.98%以上の電力供給信頼性を維持します。

• 環境に優しく安全なガス絶縁：低GWP環境保護ガス（IEC 61730規格準拠）を使用し、温室効果ガスの排出を避けることができます。完全密封構造によりガス漏れを防ぎ、人員の安全を確保します。また、腐食や汚染に対する強い耐性があり、屋内外両方の設置に適しています。

• コンパクト設計とスマート統合：モジュラーかつコンパクトな構造により、空気絶縁スイッチギアと比較して40%の設置スペースを節約し、都市の地下変電所など狭い場所にも適合します。スマート監視システムとの統合をサポートし、ガス圧力、温度、動作状態をリアルタイムで追跡し、予測的な故障管理を可能にします。

EcoRingシリーズのSF₆フリーガス絶縁スイッチギアは、高い信頼性、多様な運転条件への完全な適応性、メンテナンスフリー設計により、真正の本質的安全な製品です。優れた性能だけでなく、従来の空気絶縁スイッチギア（例：KYN61）やSF₆ベースのCGISスイッチギアの理想的な代替品としても機能し、より高度で信頼性の高い電力システムソリューションを提供します。