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    • 業界23500倍!如何破解電力行業六氟化硫的溫室困境?
      2021-04-22 來源:《電氣技術》  |  點擊率:
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      導語施耐德電氣認為:在綠色低碳轉型的時代,通過更多采用無六氟化硫(SF6-free)技術的綠色設備,并與創新的數字化技術相結合,將成為破解電力開關設備溫室效應、加快推動現有電力基礎設施綠色升級的重要途徑。

      4月22日,第52個世界地球日將如期而至,今年的主題是“修復我們的地球”(Restore Our Earth), 旨在鼓勵通過自然過程、新興的綠色技術和能夠恢復世界生態系統的創新思維,為地球減碳減負。

      一直以來,關于地球氣溫持續升高,二氧化碳被視為元兇之一。但是,你知道嗎?有一種氣體, 助長溫室效應的威力是二氧化碳的 23500 倍!而這種氣體,作為一種優良的絕緣和開斷介質,被廣泛用在中高壓電氣設備(如開關柜)中,這種氣體,就是六氟化硫。

      目前,全球安裝的超過 3000 萬套中壓開關柜使用的是六氟化硫 (SF6)。作為開關柜的一個重要組成部分,平均每個間隔負荷開關或斷路器單元含有 1 公斤六氟化硫。萬一發生泄露,導致這 1 公斤六氟化硫被釋放到大氣中,對環境的影響相當于駕駛一輛汽車行駛約 20 萬公里(一輛汽車每公里排放約 120 克二氧化碳)。將這個數字乘以開關柜的總數——3000 萬臺,其溫室效應的威力更加難以想象。

      隨著“碳達峰、碳中和”目標確定,國網、南網相繼發布碳達峰、碳中和行動方案,提出要推動節能減排加快實施,著力降低自身碳排放水平,全面實施電網節能管理,推動電網設施與環境融合發展。這一背景下,如何破解電力行業的六氟化硫溫室困境,探索綠色環保的六氟化硫替代氣體,進而保護和修復我們的地球?

      作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家,施耐德電氣認為:在綠色低碳轉型的時代,通過更多采用無六氟化硫(SF6-free)技術的綠色設備,并與創新的數字化技術相結合,將成為破解電力開關設備溫室效應、加快推動現有電力基礎設施綠色升級的重要途徑。

      以干燥空氣替代六氟化硫更加可持續

      經過數十年的潛心研究,施耐德電氣提出:干燥空氣是SF6的最佳替代氣體之一,而使用干燥空氣的全新無六氟化硫開關柜能夠確保電網公司在不影響正常運營與使用的前提下,加快低碳化進行并提高運營的可持續性,主要體現在以下三方面:

      干燥空氣全球變暖潛能值為零。與中壓開關柜可以使用的其他氣體相比,干燥空氣的 GWP 值為零。對溫室效應零貢獻,再加上顯而易見的環境安全性,無疑是干燥空氣成為六氟化硫最佳替代氣體的最重要原因。

      干燥空氣無需回收處理。使用SF6或其他人造氣體的開關柜在使用壽命結束時,運營商需要考慮這種氣體是否能被回收、再處理和再利用,是否可以降低對環境的影響。使用干燥空氣則可以徹底消除使用六氟化硫的顧慮,大幅降低開關柜對環境的影響,并且無需經過報廢回收處理,從而節省了相關成本。

      監管“可持續”。我國自 2012 年起就陸續出臺了相關政策措施,對六氟化硫氣體的使用和回收進行管制。根據中國國家標準化管理委員會發布的標準,六氟化硫設備的檢修與退役過程產生的六氟化硫排放已被納入我國電網企業的溫室氣體核算和報告范圍??紤]到未來愈發嚴格的監管政策,采用不受未來新規約束的環保型替代產品以保障運營連續性是明智之舉。施耐德電氣全新無六氟化硫中壓開關柜既可以提供可靠的絕緣開斷性能,也不受環境法規或碳稅影響。

      干燥空氣為安全保駕護航

      事實上,除了環保,健康和安全也是施耐德電氣在選擇SF6的替代氣體時首要考慮的問題。因為開關設備要用在公共場所,不管在制造、運輸,還是將來的運行環節,裝在設備中的六氟化硫都有泄漏的風險,對進行設備維護的人員而言,可能存在健康和安全風險。

      干燥空氣則無此隱患。作為一種負責任且安全的替代氣體,干燥空氣可以保護公眾免于遭受潛在的健康和安全風險。它完全無毒,因此即使發生泄漏,對人和環境也安全無害,不會給負責安裝和報廢回收的工作人員帶來健康風險,也無需制定嚴格的設備處理條例來保護人員安全。

      并聯真空開斷技術促進無六氟化硫技術高效替代

      施耐德電氣認為:高效和可持續是不可分割的,因為脫離經濟效益談可持續發展,本身也是不可持續的。為此,施耐德電氣也一直在努力尋求無六氟化硫技術的突破,推出了應用無六氟化硫技術的新一代綠色智能中壓開關設備:中壓開關柜GM AirSeT、中壓環網柜環網柜SM AirSeT及RM AirSeT。

      施耐德電氣新一代綠色智能中壓開關設備

      目前,市場上所提供的環保氣體負荷開關柜的設計大多跟斷路器的架構一致,采用真空開斷加隔離開關的方式,不僅造價昂貴,操作上不符合用戶使用習慣,也同樣因為技術架構的限制,更使得組合電器的方案無法實現,這也是我們在市場上很少看到環保氣體組合電器的重要因素。

      而施耐德電氣研發的三工位負荷開關采用的并聯真空開斷(SVI)技術,不僅能為客戶提供經濟可靠的變壓器保護方案,還保留了傳統六氟化硫設備備受看重的體積小巧的特點。更給力的是,其操作方式保持不變,使得技術人員無需接受任何培訓,可以在保留原有三工位操作習慣的基礎上無縫適應新設備,大大降低了設備切換的培訓成本和時間。

      目前,施耐德電氣的全新無六氟化硫(SF6-free)中壓開關設備已在世界多國落地和試點,包括新喀里多尼亞的配電公司EEC Engie,瑞典的E.ON 公司,法國的GreenAlp公司等。同時,該產品系列憑借著在智能、綠色等方面的突出特點,還榮獲了漢諾威工業博覽會“工業能源效率獎”、iF 年度設計大獎、ICEF 2020 年度十大創新、enerTIC智能電網等多個國際重磅獎項的提名和表彰。目前,該產品在中國的第一批試點項目也已經成功交付。

      綠水青山,就是金山銀山。未來,施耐德電氣將繼續發揮在創新和數字化方面的優勢,以更多綠色低碳的綠色設備作為關鍵“密鑰”,助力電網企業化挑戰為機遇,加快能源基礎設施綠色升級,助推能源體系綠色低碳轉型,共同保護修復我們的地球。