การนับถอยหลังสู่การเลิกใช้ SF₆: ใครจะเป็นผู้ผลิตพลังงานให้กับระบบไฟฟ้าในอนาคต

1. บทนำ
เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ การวิจัยและพัฒนาอย่างกว้างขวางได้ดำเนินการทั่วโลกเพื่อพัฒนาสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ ในหลายประเภทเป็นทางเลือกสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ SF₆ แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ สวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ ได้ถูกนำมาใช้งานตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1960 โดยการหลอมรวมส่วนที่มีไฟฟ้าผ่านในสวิตช์เกียร์โดยใช้วัสดุฉนวนแข็ง เช่น เรซินอีพอกซี ซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้าสูงกว่า SF₆ อย่างมาก ทำให้เทคโนโลยีนี้สามารถลดขนาดลงได้อย่างน่าประทับใจ

บริษัทพลังงานไฟฟ้าของญี่ปุ่นได้ทำการปฏิบัติงานสวิตช์เกียร์ที่ใช้ฉนวนแข็งแบบไม่มี SF₆ (SIS) ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาแล้วกว่า 50 ปี หน่วยเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการทำงานที่ยอดเยี่ยม ความปลอดภัยสูง การบำรุงรักษาและตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือในระยะยาวที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว เนื่องจากขนาดที่กะทัดรัด SIS จึงเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งในอาคารและพื้นที่ใต้ดิน—โดยเฉพาะในพื้นที่เมืองที่มีอาคารแน่นขนัดและมีพื้นที่จำกัด

จนถึงปัจจุบัน มีสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ ประมาณ 6,000 หน่วยที่ถูกติดตั้ง ใช้งานหลักๆ สำหรับบริษัทไฟฟ้า อุตสาหกรรมทั่วไป และโครงสร้างพื้นฐานการขนส่ง ของจำนวนประมาณ 3,000 หน่วยที่ถูกนำไปใช้งานในระบบเครือข่ายไฟฟ้า อัตราการเกิดปัญหาใหญ่ที่ทำให้เกิดการหยุดจ่ายไฟในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาน้อยกว่าครึ่งของสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบดั้งเดิม (GIS) แสดงถึงความน่าเชื่อถือสูงของสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆

เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ จำนวนหนึ่งที่ถูกนำมาใช้งานในสนามระหว่าง 10 ถึง 50 ปี ถูกนำกลับไปที่โรงงานเพื่อประเมิน รวมถึงการประเมินอายุการใช้งานและการเสื่อมสภาพของฉนวน ผลลัพธ์ชี้ว่ามีอายุการใช้งานประมาณ 60 ปี

นอกจากนี้ การศึกษาการประเมินวงจรชีวิต (LCA) แสดงให้เห็นว่าสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด (GHG) ที่แสดงเป็น CO₂ เทียบเท่าได้ประมาณ 65%–70% ของสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบ C-GIS สวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ ไม่มีก๊าซฟลูออไรน์หรือก๊าซอื่น ๆ ที่มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (GWP₁₀₀) มากกว่า 100 เมื่อเทียบกับ GIS พบว่ามีอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือที่เท่าเทียมหรือเหนือกว่า นอกจากนี้ยังมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เทียบเท่า CO₂ น้อยกว่าอย่างมาก

ดังนั้น สวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ จึงเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับเทคโนโลยีสวิตช์ที่ไม่มี SF₆ และคาดว่าจะมีการยอมรับเพิ่มขึ้น
— “ประสบการณ์การทำงานระยะยาวของสวิตช์เกียร์ที่ใช้ก๊าซฉนวนแบบไม่มี SF₆ ในบริษัทไฟฟ้าของญี่ปุ่น”

2. การตีความนโยบายและระเบียบทั้งภายในประเทศและต่างประเทศ

2.1 นโยบายระหว่างประเทศ

ก๊าซฟลูออไรน์ซัลเฟอร์ (SF₆) มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (GWP) 23,500 เท่าของคาร์บอนไดออกไซด์ และถูกจัดเป็นหนึ่งในหกก๊าซเรือนกระจกภายใต้โปรโตคอลเกียวโต ประเทศและภูมิภาคที่พัฒนาแล้ว รวมถึงสหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น ได้ดำเนินนโยบายที่เข้มงวดเพื่อจำกัดการใช้ SF₆:

• สหภาพยุโรป: ภายใต้กฎระเบียบ F-Gas สหภาพยุโรปกำหนดให้ลดการใช้ SF₆ ลงเหลือหนึ่งในสามของระดับปี 2014 ภายในปี 2030

• สหรัฐอเมริกา: หลายรัฐได้ออกกฎหมายเพื่อจำกัดการปล่อย SF₆ และส่งเสริมเทคโนโลยีทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแข็งขัน

• ญี่ปุ่น: พระราชบัญญัติการส่งเสริมมาตรการต่อต้านภาวะโลกร้อนระบุอย่างชัดเจนว่าต้องลดการใช้และปล่อย SF₆

2.2 นโยบายภายในประเทศ

ในฐานะตลาดอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในโลก จีนได้ส่งเสริมการทดแทน SF₆ อย่างแข็งขันในช่วงหลายปีที่ผ่านมา:

• ยุทธศาสตร์ "สองคาร์บอน": จีนได้กำหนดเป้าหมายระดับชาติที่ชัดเจนในการให้การปล่อยคาร์บอนถึงจุดสูงสุดในปี 2030 และบรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอนในปี 2060 การลดการปล่อย SF₆ เป็นส่วนสำคัญของยุทธศาสตร์นี้

• มาตรฐานอุตสาหกรรม: บริษัท State Grid Corporation of China และ China Southern Power Grid ได้ออกมาตรฐานทางเทคนิคหลายฉบับเพื่อส่งเสริมการใช้สวิตช์เกียร์ที่ไม่มี SF₆ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

3. แนวโน้มอุตสาหกรรมเกี่ยวกับโซลูชันที่ไม่มี SF₆

เมื่อมีการควบคุมสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้นและการพัฒนาเทคโนโลยี ทัศนคติของอุตสาหกรรมไฟฟ้าต่ออุปกรณ์ที่มี SF₆ ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมาก:

• การยกเลิกการใช้ SF₆:
  SF₆ ไม่เพียงแต่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังมีความเสี่ยงของการรั่วไหลและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูง อุตสาหกรรมกำลังค่อยๆ ยกเลิกการใช้สวิตช์เกียร์ที่ใช้ SF₆ แบบดั้งเดิม

• การยอมรับทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม:
  สวิตช์เกียร์ที่ไม่มี SF₆ ซึ่งมีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย และประสิทธิภาพในการทำงาน กำลังกลายเป็นทิศทางใหม่ของการพัฒนาอุตสาหกรรม

4. แนวทางและแนวโน้มในการทดแทน SF₆

หมายเลข 1 เทคโนโลยีฉนวนแข็ง
ใช้วัสดุฉนวนแข็งแทนก๊าซ SF₆ ทำให้ไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตั้งแต่ต้น

หมายเลข 2 เทคโนโลยีการตัดกระแสในสุญญากาศ
ใช้ตัวตัดกระแสในสุญญากาศเพื่อให้การตัดกระแสที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สูง

หมายเลข 3 สารฉนวนทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ใช้สารฉนวนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น อากาศแห้งหรือไนโตรเจน แทน SF₆

5. RockWill Electric——ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของสวิตช์เกียร์ซีรีส์ EcoRing
ในฐานะผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าชั้นนำในวงการ RockWill Electric มุ่งมั่นในการพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ด้วยศักยภาพในการวิจัยและพัฒนาที่แข็งแกร่งและความเข้าใจลึกซึ้งในตลาด บริษัทได้ประสบความสำเร็จในการเปิดตัวสวิตช์เกียร์แบบกันอากาศโดยไม่ใช้ SF₆ ในซีรีส์ EcoRing

คุณสมบัติ

• การทำงานที่ไม่ต้องบำรุงรักษาระดับ 35kV：ห้องก๊าซที่มิดชิด (อัตราการรั่วไหล ≤ 0.1%/ปี) และชิ้นส่วนกลไกที่ทนทานต่อการสึกหรอทำให้ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาประจำ เช่น การเติมก๊าซและการเปลี่ยนชิ้นส่วน ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษาลงกว่า 60% เมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์แบบเดิม

• ประสิทธิภาพการจ่ายไฟที่เสถียรเหนือกว่า：ติดตั้งตัวตัดวงจรแบบสุญญากาศเพื่อดับอาร์กไฟฟ้าและตัวแปลงกระแส/แรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง สามารถต้านทานกระแสไฟฟ้าลัดวงจร แรงดันไฟฟ้าเกิน และการแกว่งของแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ รักษาอัตราความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟไว้ที่ ≥ 99.98% แม้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย (เช่น ความชื้นสูง ฝุ่น หรืออุณหภูมิสุดขั้ว)

• ฉนวนก๊าซที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย：ใช้ก๊าซป้องกันสิ่งแวดล้อมที่มี GWP ต่ำ (สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 61730) เพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โครงสร้างที่มิดชิดป้องกันการรั่วไหลของก๊าซและรับประกันความปลอดภัยของบุคลากร นอกจากนี้ยังมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนและมลภาวะสูง เหมาะสำหรับการติดตั้งทั้งภายในและภายนอกอาคาร

• การออกแบบที่กะทัดรัดและมีการผสานรวมอัจฉริยะ：โครงสร้างโมดูลาร์และกะทัดรัดช่วยประหยัดพื้นที่การติดตั้ง 40% เมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์แบบกันอากาศ สามารถติดตั้งในพื้นที่แคบ เช่น สถานีไฟฟ้าใต้ดินในเมือง รองรับการผสานรวมกับระบบตรวจสอบอัจฉริยะเพื่อติดตามแรงดันก๊าซ อุณหภูมิ และสถานะการทำงานในเวลาจริง ช่วยในการจัดการความผิดพลาดล่วงหน้า

สวิตช์เกียร์แบบกันอากาศโดยไม่ใช้ SF₆ ในซีรีส์ EcoRing เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความปลอดภัยอย่างแท้จริง ด้วยความน่าเชื่อถือสูง สามารถปรับตัวได้หลากหลายสภาพการปฏิบัติงาน และการออกแบบที่ไม่ต้องบำรุงรักษา ไม่เพียงแต่มอบประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังเป็นทางเลือกที่เหมาะสมในการแทนที่สวิตช์เกียร์แบบกันอากาศแบบเดิม (เช่น KYN61) และสวิตช์เกียร์แบบ CGIS ที่ใช้ SF₆ นำเสนอโซลูชันที่ทันสมัยและน่าเชื่อถือมากขึ้นสำหรับระบบไฟฟ้า