SF₆ Faz Out'a Sayım: Geleceğin Enerji Ağını Kim Güçlendirecek?

1.Giriş
İklim değişikliğine yanıt olarak, geleneksel SF₆ tabanlı ekipmanlara alternatif olarak çeşitli türde SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanları geliştirmek için dünya çapında kapsamlı araştırma ve geliştirme çabaları gösterilmiştir. Diğer yandan, SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanları 1960'ların sonlarından beri hizmette bulunmaktadır. Bu teknoloji, anahtar kapanın canlı parçalarını, SF₆'dan önemli ölçüde yüksek dielektrik dayanımına sahip olan epoksi reçine gibi katı yalıtım malzemeleri kullanarak tümleşik olarak kalıplayarak dikkat çekici kompaklık sağlar.

Japon elektrik dağıtım şirketleri, çevre dostu, SF₆sız katı yalıtlı anahtar kapanlarını (SIS) 50 yıldan fazla süre boyunca işletmişlerdir. Bu birimler, mükemmel operasyonel performans, muhteşem güvenlik, bakım ve incelemelerde yüksek verimlilik ve kanıtlanmış uzun vadeli güvenilirlik sunar. Kompakt boyutları nedeniyle, SIS birimleri özellikle binalar ve yeraltı alanlarında, özellikle de alana kısıtlı yoğun nüfuslu şehir merkezlerinde kurulum için çok uygunlardır.

Bugüne kadar, yaklaşık 6.000 adet SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanı, genellikle elektrik dağıtım şirketleri, genel sanayi tesisleri ve ulaşım altyapısı için kurulmuştur. Yaklaşık 3.000 adetin dağıtım ağlarında kullanılmasıyla, geçtiğimiz 50 yılı aşkın süredeki büyük arızaların güç kesintilerine neden olma oranı, geleneksel gaz yalıtlı anahtar kapanlarına (GIS) kıyasla yarıdan daha düşük olmuştur, bu da SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanlarının yüksek güvenilirliğini göstermektedir.

Son zamanlarda, 10 ila 50 yıl arasında alanda faaliyet gösteren birçok SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanı fabrikaya geri getirilmiş ve yalıtım yaşlanma ve ömrünün değerlendirilmesi dahil olmak üzere değerlendirilmiştir. Sonuçlar, yaklaşık 60 yıllık bir işletim ömrü tahmin edilmektedir.

Ayrıca, yaşam döngüsü değerlendirme (LCA) çalışmaları, SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanlarının, kasıtlı gaz yalıtlı anahtar kapanlarına (C-GIS) kıyasla toplam sera gazı (GHG) emisyonlarını—CO₂ eşdeğerlerini ifade ederek—yaklaşık %65-70'ine indirdiğini göstermektedir. SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanlarında, 100 yıllık küresel ısınma potansiyeli (GWP₁₀₀) 100'i aşan florlu gazlar veya herhangi bir gaz bulunmamaktadır. GIS ile karşılaştırıldığında, beklenen ömrü ve güvenilirliği benzer veya daha üstün düzeyde göstermiştir. Kompakt iz ayakının yanı sıra, CO₂ eşdeğer sera gaz emisyonlarını anlamlı ölçüde azaltmaktadır.

Bu nedenle, SF₆sız gaz yalıtlı anahtar kapanları, SF₆sız anahtar teknolojileri arasında uygulanabilir bir çözümdür ve kullanımının daha da genişlemesi beklenmektedir.
— “Japon Elektrik Dağıtım Şirketlerinde SF₆sız Gaz Yalıtlı Anahtar Kapanlarının Uzun Vadeli İşletme Deneyimi”

2.Yurtiçi ve Uluslararası Politikaların ve Yönetmeliklerin Yorumlanması

2.1 Uluslararası Politikalar

Karbon dioksiden 23.500 kat daha yüksek küresel ısınma potansiyeline (GWP) sahip olan sülfür heksaflorür (SF₆), Kyoto Protokolü'nün altındaki altı sera gazından biri olarak listelenmiştir. Avrupa Birliği, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya gibi gelişmiş ülkeler ve bölgeler, SF₆ kullanımı üzerinde sıkı politikalar uygulamıştır:

• Avrupa Birliği: F-Gaz Yönetmeliği kapsamında, AB, SF₆ tüketimini 2030 yılına kadar 2014 seviyesinin üçte birine indirme hedefine yönelik bir azaltma planı uygulamaktadır.

• Amerika Birleşik Devletleri: Birkaç eyalet, SF₆ emisyonlarını sınırlamak ve çevre dostu alternatif teknolojileri aktif olarak teşvik etmek için düzenlemeler çıkarmıştır.

• Japonya: Küresel Isınmayı Önleme Yasası, açıkça SF₆ kullanımı ve emisyonlarının azaltılmasını gerektirmektedir.

2.2 Yurtiçi Politikalar

Dünyanın en büyük güç ekipmanları pazarı olan Çin, son yıllarda SF₆ kullanımını değiştirmek için aktif olarak çalışmıştır:

• "Çift Karbon" Stratejisi: Çin, karbon emisyonlarının 2030 yılına kadar zirveye ulaşmasını ve 2060 yılına kadar karbon nötral olmasını amaçlayan net ulusal hedefler belirlemiştir. SF₆ emisyonlarının azaltılması, bu stratejinin kritik bir bileşenidir.

• Sektör Standartları: Çin Enerji Şebekesi Şirketi ve Güney Çin Enerji Şebekesi, SF₆sız, çevre dostu anahtar kapanlarının benimsenmesini teşvik eden birden fazla teknik spesifikasyon yayınlamıştır.

3. SF₆sız Çözümler Üzerine Sektör Beklentileri

Çevresel düzenlemelerin sıkılaşması ve teknolojinin ilerlemesiyle, enerji sektörünün SF₆ içeren ekipmanlara yönelik tutumu önemli ölçüde değişmiştir:

• SF₆'nin Phasing Out'u:
  SF₆, çevreye zararlı olduğu gibi, sızıntı riski taşıyan ve yüksek bakım maliyetleri olan bir gazdır. Sektör, geleneksel SF₆ anahtar kapanlarını adım adım elden çıkarıyor.

• Çevre Dostu Alternatiflerin Kabul Edilmesi:
  Çevre dostluğu, güvenlik ve işletme verimliliği nedeniyle değerli olan SF₆sız anahtar kapanları, sektörün yeni gelişme yönü haline gelmektedir.

4. SF₆ Alternatifleri ve Eğilimler

No. 1 Katı Yalıtım Teknolojisi
SF₆ gazı yerine katı yalıtım malzemeleri kullanılarak, sera gazı emisyonları kaynakta ortadan kaldırılır.

No. 2 Vakum Kesme Teknolojisi
Yüksek verimli ve güvenilir akım kesimi için vakum kesiciler kullanılır.

No. 3 Çevre Dostu Gaz Alternatifleri
Yüksek basınçlı kuru hava veya azot gibi çevre dostu yalıtım medyaları, SF₆ yerine kullanılır.

5. RockWill Electric — EcoRing Serisi Anahtar Kapanış Sistemlerinin Performans Avantajları
Endüstri lideri güç ekipmanı üreticisi olan RockWill Electric, teknolojik yenilik ve uygulamaya her zaman öncelik vermiştir. Güçlü R&D yetenekleri ve derin pazar anlayışıyla şirket, EcoRing Serisi SF₆-sız gaz yalıtımlı anahtar kapanış sistemini başarıyla piyasaya sürmüştür.

Özellikler

• 35kV Seviyesinde Bakım Gerektirmeyen İşlem: Hergötik gaz odası (sızıntı oranı ≤ 0.1%/yıl) ve aşınmaya dayanıklı mekanik bileşenler, gaz doldurma ve parça değiştirme gibi rutin bakım görevlerini ortadan kaldırır. Bu, geleneksel anahtar kapanış sistemlerine kıyasla işletme ve bakım (O&M) maliyetlerini %60'dan fazla azaltır.

• Üstün Kararlı Güç Tedariki Performansı: Arkaşıkma söndürme için vakum kesiciler ve yüksek hassasiyetli akım/güç transformatörleri ile donatılmıştır. Kısa devre, aşırı gerilim ve gerilim dalgalanmalarına karşı etkili bir şekilde direnir. Nemli, tozlu veya aşırı sıcaklık gibi zorlu çevre koşullarında bile %99.98 ve üzeri güç tedariki güvenilirliği oranını korur.

• Ekolojik ve Güvenli Gaz Yalıtımı: Greenhouse gas salınımını önleyen düşük GWP çevresel koruma gazı (IEC 61730 standartlarına uygun) kullanır; tamamen kapalı yapı, gaz sızıntısını önler ve personel güvenliğini sağlar. Ayrıca güçlü korozyon ve kirlilik direnci gösterir, hem iç mekan hem de dış mekan kurulumlarına uygun hale getirilmiştir.

• Kompakt Tasarım ve Akıllı Entegrasyon: Modüler ve kompakt yapısı, hava yalıtımlı anahtar kapanış sistemlerine kıyasla %40'lık montaj alanı tasarrufu sağlar, şehir altındaki alt geçitler gibi dar alanlara uygun hale gelir. Zekice izleme sistemleriyle entegre edilebilir, gaz basıncını, sıcaklığı ve çalışma durumunu gerçek zamanlı olarak takip ederek öngörülebilir arıza yönetimi sağlar.

EcoRing Serisi SF₆-sız gaz yalıtımlı anahtar kapanış sistemi, yüksek güvenilirliği, çeşitli çalışma koşullarına tam uyumu ve bakım gerektirmeyen tasarımı sayesinde gerçekten intrinsik bir güvenliğe sahip bir üründür. Sadece olağanüstü performans sunmakla kalmaz, aynı zamanda geleneksel hava yalıtımlı anahtar kapanış sistemleri (örneğin, KYN61) ve SF₆ tabanlı CGIS anahtar kapanış sistemlerinin ideal bir yerine geçişi teşvik eder, güç sistemleri için daha gelişmiş ve güvenilir bir çözüm sunar.