Лічильник до виходу з експлуатації SF₆: хто забезпечить енергією мережу майбутнього

1. Вступ
У відповідь на зміну клімату, по всьому світу проводяться розширений дослідницько-розробчі роботи для створення різних типів газової ізоляційної апаратури без SF₆ як альтернативи традиційному обладнанню на основі SF₆. З іншого боку, газова ізоляційна апарatura без SF₆ вже експлуатується з кінця 1960-х років. Інтегральне формування живих компонентів апаратури за допомогою твердих ізоляційних матеріалів, таких як епоксидний лак, з диелектричною міцністю, значно вищою, ніж у SF₆, ця технологія досягає вражаючої компактності.

Японські електроенергетичні компанії більше 50 років експлуатують екологічно чисту, газову ізоляційну апаратуру (SIS) без SF₆. Ці пристрої забезпечують відмінну робочу продуктивність, високу безпеку, ефективність в технічному обслуговуванні та перевірках, а також довгострокову надійність. Благодіяючи своїй компактності, SIS особливо добре підходять для встановлення в будівлях та підземних просторах, особливо в густонаселених міських районах, де простір обмежений.

На даний момент приблизно 6 000 одиниць газової ізоляційної апаратури без SF₆ було встановлено, в основному для електроенергетичних компаній, загальної промисловості та транспортної інфраструктури. Серед приблизно 3 000 одиниць, розміщених в мережах комунального господарства, частка серйозних аварій, що призвели до відключення електроенергії за останні 50+ років, становить менше половини від традиційної газової ізоляційної апаратури (GIS), що свідчить про високу надійність газової ізоляційної апаратури без SF₆.

Нещодавно, ряд одиниць газової ізоляційної апаратури без SF₆, які були в експлуатації від 10 до 50 років, були повернуті на завод для оцінки, включаючи оцінку старіння ізоляції та терміну служби. Результати показують, що очікуваний термін служби становить приблизно 60 років.

Крім того, дослідження життєвого циклу (LCA) показують, що газова ізоляційна апарatura без SF₆ може знизити загальні викиди парникових газів (GHG), виражені в CO₂-еквівалентах, до приблизно 65%–70% від тих, які пов'язані з камерною газовою ізоляційною апаратурою (C-GIS). Газова ізоляційна апарatura без SF₆ не містить фторовані гази або будь-які інші гази з потенціалом глобального потепління (GWP₁₀₀) понад 100. У порівнянні з GIS, вона продемонструвала сопоставнимий або навіть кращий очікуваний термін служби та надійність. Окрім компактного розміру, вона також генерує значно нижчі викиди парникових газів, виражені в CO₂-еквівалентах.

Тому газова ізоляційна апарatura без SF₆ є перспективним рішенням серед технологій без SF₆, і її використання очікується, що буде розширюватися.
— “Довготривалий досвід експлуатації газової ізоляційної апаратури без SF₆ в японських електроенергетичних компаніях”

2. Тлумачення внутрішніх та міжнародних політик та регуляцій

2.1 Міжнародні політики

Гексафторид сірки (SF₆) має потенціал глобального потепління (GWP) 23 500 разів більший, ніж вуглекислий газ, і включений до списку шести парникових газів за Киотським протоколом. Розвинені країни та регіони, включаючи Європейський Союз, США та Японію, впровадили строгі політики для обмеження використання SF₆:

• Європейський Союз: За F-газового регулювання, ЄС встановлює поетапне зменшення споживання SF₆, метаючи зменшити його використання до третини від рівня 2014 року до 2030 року.

• Сполучені Штати: Кілька штатів впровадили регуляції для обмеження викидів SF₆ та активно сприяють використанню екологічно чистих альтернативних технологій.

• Японія: Закон про сприяння протидії глобальному потеплінню явно вимагає зменшення використання та викидів SF₆.

2.2 Внутрішні політики

Як найбільший світовий ринок електроенергетичного обладнання, Китай в останні роки активно сприяв заміні SF₆:

• Стратегія "Подвійний вуглець": Китай встановив чіткі національні цілі для досягнення піку викидів вуглецю до 2030 року та углекислого нейтралітету до 2060 року. Зменшення викидів SF₆ є ключовою складовою цієї стратегії.

• Промислові стандарти: State Grid Corporation of China та China Southern Power Grid видали кілька технічних специфікацій, що заохочують використання екологічно чистої, без SF₆, апаратури.

3. Перспективи промисловості щодо рішень без SF₆

З посіплини політик з охорони довкілля та прогресу технологій, ставлення електроенергетичної промисловості до обладнання, що містить SF₆, значно змінилося:

• Вилучення SF₆:
  SF₆ не лише шкідливий для довкілля, але також створює ризик витоку та вимагає високих витрат на обслуговування. Промисловість поступово вилучає традиційну апаратуру з SF₆.

• Прийняття екологічно чистих альтернатив:
  Апаратура без SF₆, цінована за свою екологічність, безпеку та ефективність в експлуатації, виступає новим напрямком розвитку промисловості.

4. Підходи та тенденції щодо заміни SF₆

№ 1 Технологія твердої ізоляції
Використовує тверді ізоляційні матеріали замість газу SF₆, що повністю усуває викиди парникових газів.

№ 2 Технологія вакуумного переривання
Використовує вакуумні переривачі для досягнення високо ефективного та надійного переривання струму.

№ 3 Екологічно чисті газові альтернативи
Використовує екологічно безпечні ізоляційні середовища, такі як сухий повітряний або азот, замість SF₆.

5. RockWill Electric — Вигідні властивості серії комутаційної апаратури EcoRing
Як провідний виробник електрообладнання, RockWill Electric завжди зосереджувався на технологічних інноваціях та їх застосуванні. Використовуючи сильні можливості науково-дослідницької роботи та глибоке розуміння ринку, компанія успішно представила серію комутаційної апаратури EcoRing без SF₆.

Особливості

• Безперебійна робота на рівні 35 кВ: Герметична газова камера (з нормою протікання ≤ 0,1%/рік) та зносостійкі механічні компоненти усунули необхідність в періодичному технічному обслуговуванні, таких як заповнювання газом та заміна частин. Це зменшує витрати на експлуатацію та обслуговування (O&M) більше ніж на 60% порівняно з традиційними комутаційними пристроями.

• Надійне забезпечення стабільного електропостачання: Обладнано вакуумними переривачами для гасіння дуги та високоточними перетворювачами струму/напруги, що ефективно протистоять коротким замиканням, перевищенню напруги та коливанням напруги. Постачання електроенергії надійно на рівні ≥ 99,98% навіть у складних умовах (наприклад, при високій вологі, пилу або крайніх температурах).

• Екологічно чистий та безпечний газовий ізолятор: Використовується екологічно чистий газ (у відповідності зі стандартами IEC 61730) для уникнення викидів парникових газів; повністю герметична конструкція запобігає втечі газу та гарантує безпеку персоналу. Має також сильну стійкість до корозії та забруднення, придатна для встановлення как в приміщеннях, так і на зовнішньому повітря.

• Компактний дизайн та інтеграція розумних систем: Модульна та компактна конструкція зменшує простір для встановлення на 40% порівняно з повітряно-ізольованою комутаційною апаратурою, підходяща для вузьких місць, таких як підземні підстанці в містах. Підтримує інтеграцію з розумими системами моніторингу для реального відстеження тиску газу, температури та стану роботи, що дозволяє прогнозувати та управліяти аваріями.

Серія комутаційної апаратури EcoRing без SF₆ - це справді внутрішньо безпечний продукт через його високу надійність, повну адаптивність до різноманітних умов роботи та проект без потреби технічного обслуговування. Не лише забезпечує відмінну продуктивність, але також є ідеальною заміною традиційній повітряно-ізольованій комутаційній апаратурі (наприклад, KYN61) та комутаційній апаратурі CGIS на основі SF₆, пропонуючи більш прогресивне та надійне рішення для електроенергетичних систем.