SF₆-vapaan GIS-jännitteensynkronisaattoriratkaisu ympäristöystävällisten kaasuseoksien perusteella
Ⅰ. Tausta ja haasteet
- Politiikka-ohjattu muutos
SF₆-kaasulla on globaali lämpötilan nousuvaikutus (GWP) 23 500 kertaa suurempi kuin CO₂:lla. Se kohtaa maailmanlaajuisia rajoituspoliitikkoja, kuten EU:n F-kaasuasetuksen ja Kiinan Ei-CO₂-typpisten kasvihuonekaasujen hallintasuunnitelman. - Teollisuuden ongelmat
Perinteiset GIS-jännitekäännöksessä käytetty SF₆-eristys aiheuttaa kaasuvuodon riskin. Niiden elinkaaren hiilijalanjälki ylittää 85 % laitteen kokonaishäviöistä.
II. Ydinratkaisu
Ympäristöystävällinen dielektrinen korvausteknologia
|
Dielektriikan tyyppi |
GWP-arvo |
Eristyskyky (vs SF₆) |
Sovellusskenaario |
|
Kuiva ilma/N₂-seos |
≈0 |
30% |
Keskijännitejärjestelmät ≤110kV |
|
C₅-PFK (perfluoripentanon) |
<1 |
90% |
Korkeajännitejärjestelmät 220kV |
|
Kaasuseoksen kaava |
GWP<1 |
Vastaavasti SF₆ |
Kattava jännitesiirtoalue |
Huomautus: Kaasuseosten optimointi (esim. 4% C₅-PFK + 96% kuiva ilma) tasapainottaa eristyskyvyn ja ympäristötehokkuuden.
Sertifiointivarmuus
Sertifioitu IEC 62271-203:2011 (C2M2-tason tiiviste) ja GB/T 11022-2020 -standardien mukaisesti, mikä takaa tiivisteen elinkaaren ≥30 vuotta.
III. Kvantitatiivinen hyödyntymisen analyysi
- Hiilidioksidipäästöjen vähentämisen hyödyt
Kasvihuonekaasupäästöjen intensiteetti: 0,02 tCO₂e/yksikkö-vuosi (98 % vähennys perinteisiin laitteisiin verrattuna)
Elinkaarinen hiilijalanjälki: 5 200 tCO₂e vähennyksiä 100 yksikön käsittelyn yli 30 vuoden ajalta - Taloudelliset hyödyt
|
Kustannuskohta |
Perinteinen laite |
Tämä ratkaisu |
Vähennys |
|
Kaasun hankintakustannukset |
18 000 dollaria |
2 500 dollaria |
86% ↓ |
|
Vuotojen huolto |
7 500 dollaria |
300 dollaria |
96% ↓ |
|
Hiiliveron menot |
12 000 dollaria |
0 dollaria |
100% ↓ |
|
Koko omistuskustannus |
375 000 dollaria |
300 000 dollaria |
20% ↓ |
IV. Tekniikan sovellusprojekti
IEE-Businessin Zhuhai Hengqin -projekti (Kiina, päättymispäivä 2024):
• Laitteet: Ympäristöystävällinen HGIS-252kV-jännitekäännös
• Toimintatiedot:
Vuotoprosentti: 0,08% (alle IEC:n rajan 0,5%)
Osaltaisvuoto: ≤3 pC (IEC 60044 -raja: ≤10 pC)
Eristyksen ikääntyminen: 40 % vähennys (kosteuden hallinta <50 ppm)
V. Teknologian kehityspolku
- Kaasuseoksen optimointi: Uusien CF₃SO₂F/CO₂-seoksien kehittäminen (GWP≈0,3, eristyskyky saavuttaa 95 % SF₆:sta).
- Kitkainen eristystechnologia: Tutkimus ja kehitys EPDM-kumipohjaisissa tyhjiökuivatusinsulatooreissa (pilot-jännite: 145kV).
