Tiden tilbake til utfasningen av SF₆: Hvem vil forsyne strømnettet i fremtiden?

1. Innledning
I respons til klimaendringene har det blitt gjennomført omfattende forskning og utvikling globalt for å utvikle ulike typer SF₆-fri gassisoleret spenningsskifteutstyr som alternativ til konvensjonelt SF₆-basert utstyr. På den andre siden har SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr vært i bruk siden slutten av 1960-årene. Ved å integrere levende komponenter i spenningsskifteutstyret ved hjelp av faste isolasjonsmaterialer—som epoksyhars—with dielektrisk styrke betydelig høyere enn SF₆, oppnår denne teknologien en bemerkelsesverdig kompakthet.

Japanske elektriske kraftselskaper har operert miljøvennlig, SF₆-fritt fast-isoleret spenningsskifteutstyr (SIS) i over 50 år. Disse enhetene leverer fremragende driftsytelse, utmerket sikkerhet, høy effektivitet ved vedlikehold og inspeksjon, samt bevist langvarig pålitelighet. På grunn av deres kompakte størrelse er SIS-enheter spesielt egnet for installasjon i bygg og undergrunnsrom—spesielt i tette bebyggde byområder hvor plass er begrenset.

Inntil nå har omtrent 6 000 enheter av SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr blitt installert, hovedsakelig for elektriske kraftselskaper, generelle industrielle anlegg og transportinfrastruktur. Blant de omtrent 3 000 enhetene som er deployert i nettverk, har andelen store feil som fører til strømavbrudd over de siste 50+ årene vært mindre enn halvparten av konvensjonelt gassisoleret spenningsskifteutstyr (GIS), noe som demonstrerer den høye påliteligheten til SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr.

Nylig har flere SF₆-frie gassisolerede spenningsskifter som har vært i feltoperasjon i 10 til 50 år blitt hentet inn og returnert til fabrikken for vurdering, inkludert vurderinger av isoleringsaldring og levetid. Resultatene indikerer en estimert driftslevetid på omtrent 60 år.

Videre viser livsløpsanalyser (LCA) at SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr kan redusere totale utslipp av drivhusgasser (GHG)—uttrykt som CO₂-equivalenter—til omtrent 65%–70% av de forbundet med kabinettype gassisoleret spenningsskifteutstyr (C-GIS). SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr inneholder ingen fluorerte gasser eller noen andre gasser med en 100-års globale varmeeffekt (GWP₁₀₀) over 100. Sammenlignet med GIS har det vist seg å ha sammenlignbar eller enda bedre forventet levetid og pålitelighet. I tillegg til sin kompakte fotavtrykk genererer det også betydelig lavere utslipp av CO₂-equivalente drivhusgasser.

Derfor representerer SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr en realistisk løsning blant SF₆-frie spenningskifte-teknologier, og dets inngang er forventet å utvides ytterligere.
— “Langsiktig driftserfaring med SF₆-fritt gassisoleret spenningsskifteutstyr i japanske elektriske kraftselskaper”

2.Tolking av nasjonale og internasjonale politikker og regler

2.1 Internasjonale politikker

Svovelhexafluorid (SF₆) har en global varmeeffekt (GWP) 23 500 ganger høyere enn kolsyre og er listet som en av de seks drivhusgassene under Kyotoprotokollen. Utviklede land og regioner, inkludert Den europeiske union, USA og Japan, har implementert streng regulering for å begrense bruken av SF₆:

• Den europeiske union: Under F-gassforordningen mener EU en fasettfase av SF₆-forbruk, med mål om å redusere bruken til en tredjedel av 2014-nivået innen 2030.

• USA: Flere stater har innført lover for å begrense SF₆-utslipp og aktivt fremme miljøvennlige alternative teknologier.

• Japan: Lov om fremme av tiltak mot global oppvarming krever eksplisitt reduksjon av SF₆-bruk og -utslipp.

2.2 Nasjonale politikker

Som verdens største marked for kraftutstyr har Kina i de senere årene aktivt fremmet erstatningen av SF₆:

• "Dobbelt karbon"-strategi: Kina har satt klare nasjonale mål om å topput kolsyreutslipp innen 2030 og oppnå kolsyreneutralitet innen 2060. Reduksjon av SF₆-utslipp er en kritisk del av denne strategien.

• Branchestandarder: State Grid Corporation of China og China Southern Power Grid har utstedt flere tekniske spesifikasjoner som oppmuntrer til bruk av SF₆-fritt, miljøvennlig spenningsskifteutstyr.

3. Bransjeutsikt for SF₆-frie løsninger

Med strammere miljøregler og teknologisk fremskritt har kraftindustriens holdning til utstyr som inneholder SF₆, endret seg betydelig:

• Faseout av SF₆:
  Ikke bare er SF₆ skadelig for miljøet, men det innebærer også risiko for tap og høye vedlikeholdsutgifter. Industrien faseout konvensjonelt SF₆-spenningsskifteutstyr gradvis.

• Embracing miljøvennlige alternativer:
  SF₆-fritt spenningsskifteutstyr—verdsett for sin miljøvennlighet, sikkerhet og driftseffektivitet—oppstår som den nye retningen for bransjens utvikling.

4. SF₆-erstattelsesmetoder og trender

Nr. 1 Fast isolasjonsteknologi
Bruker faste isolasjonsmaterialer i stedet for SF₆-gass, noe som eliminerer drivhusgassutslipp ved kilde.

Nr. 2 Vakuumavbrytingsteknologi
Bruker vakuumavbrytere for å oppnå høyeffektiv og pålitelig strømavbryting.

Nr. 3 Miljøvennlige gassalternativer
Bruker miljøvennlige isoleringsmedier som tørr luft eller nitrogen i stedet for SF₆.

5. RockWill Electric – Ytelsesfordeler ved EcoRing-serien switchgear
Som en bransjeledende produsent av strømtiltak har RockWill Electric alltid vært engasjert i teknologisk innovasjon og anvendelse. Med sterke forsknings- og utviklingskapasiteter og dyp innsikt i markedet, har selskapet vellykket lansert EcoRing-serien med SF₆-fritt gassisolerende switchgear.

Egenskaper

• Drift uten vedlikehold på 35 kV-nivå: Den hermetiske gasskammeret (med lekkasje ≤ 0,1 %/år) og slitasjestyrke mekaniske komponenter eliminere rutinemessige vedlikeholdsoppgaver som gassfylling og delerskifte. Dette reduserer drifts- og vedlikeholdsutgifter (O&M) med over 60% sammenlignet med tradisjonelt switchgear.

• Superior stabil strømforsyning: Utrüstet med vakuumavbrytere for bueløyse og høypræcis strøm-/spenningsoverførere, motvirker det effektivt kortslutninger, overspenning og spenningsfluktueringer. Det opprettholder en strømforsyningstilgjengelighet på ≥ 99,98% selv i tøffe miljøer (f.eks. høy fuktighet, støv eller ekstreme temperaturer).

• Miljøvennlig og trygg gassisolasjon: Bruker lav-GWP miljøvennlig gass (i henhold til IEC 61730-standarder) for å unngå utslipp av drivhusgasser; den fullt lukkede strukturen forebygger gasslekkasje og sikrer personelltrygghet. Det har også sterk korrosjons- og forurensningsmotstand, egnet for både innendørs og utendørs installasjoner.

• Kompakt design og smart integrasjon: Den modulære og kompakte strukturen sparer 40% av installasjonsrom sammenlignet med luftisolerende switchgear, passende for trange områder som bymidtre underjordiske transformatorstasjoner. Det støtter integrasjon med intelligente overvåkingssystemer for sanntidsovervåking av gasstrykk, temperatur og driftsstatus, noe som muliggjør prediktiv feilhåndtering.

EcoRing-serien med SF₆-fritt gassisolerende switchgear er et virkelig intrinsisk trygt produkt, takket være sin høye pålitelighet, full tilpasning til ulike driftsbetingelser og design uten vedlikehold. Det leverer ikke bare fremragende ytelse, men fungerer også som et ideelt erstattning for konvensjonelt luftisolerende switchgear (f.eks. KYN61) og SF₆-basert CGIS switchgear, og tilbyr en mer avansert og pålitelig løsning for strømsystemer.