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中压开关柜使用干燥空气取代六氟化硫的五大原因

  2020年12月07日  

  六氟化硫 (SF6) 作为一种绝缘灭弧介质,在电气设备中得到了广泛应用。然而,其超高的全球变暖潜能值 (GWP) 使其成为《京都议定书》规定限制排放的六种温室气体之一。中国作为《京都议定书》的主要缔约国,历来积极推进减排任务。生态环境部数据显示,截至2019年底,中国碳强度比2005年降低48.1%,提前完成2020年目标。前不久,中国向全世界承诺的"2030 年前达峰,2060 年前碳中和"减排目标,则再次释放出鲜明信号:碳排放必将成为中国未来电力规划的重点内容之一。

  如何抓住疫后"绿色复苏"最佳窗口期,探索绿色环保的六氟化硫替代气体,并逐步取代六氟化硫在电网基础设施中的使用,成为电力行业迫切需要解决的热点问题。施耐德电气基于多年潜心研究,提出"干燥空气是最佳的六氟化硫替代气体",并推出全新无六氟化硫中压开关柜系列,使用干燥空气作为绝缘气体,彻底消除了六氟化硫温室气体的排放。产品所融合的并联真空开断及强大数字技术,还有助于解锁更多环境价值和经济效益,体现了施耐德电气在面向未来时的生态智慧和创新魄力。在电网企业加速推进绿色低碳转型的新时代,施耐德电气认为,中压开关柜用干燥空气取代六氟化硫,是基于如下五个原因:

原因1:干燥空气全球变暖潜能值为零

  全球变暖潜能值 (GWP) 指标是为了比较不同气体对全球变暖的影响而制定的。它衡量的是给定时间段内,以 1 吨二氧化碳为基准 (GWP=1),1 吨的某一气体可以吸收多少热量。GWP 值越大,与二氧化碳相比,该气体在给定时间段内对全球变暖的贡献度也就越大。六氟化硫的 GWP 值是二氧化碳的 23500 倍,惊人的环境危害使其成为了《京都议定书》和欧洲 2003/87 指令要求控制的六种温室气体之一。

  作为开关柜的一个重要组成部分,平均每个间隔负荷开关或断路器单元含有 1 公斤六氟化硫。万一发生泄露,导致这 1 公斤六氟化硫被释放到大气中,对环境的影响相当于驾驶一辆汽车行驶约 20 万公里(一辆汽车每公里排放约 120 克二氧化碳)。将这个数字乘以开关柜的总数--3000 万台,选出六氟化硫最佳替代气体的必要性便不言而喻。

  与中压开关柜可以使用的其他气体相比,干燥空气的 GWP 值为零,这就使围绕 GWP 的担忧变得毫无必要。对温室效应零贡献,再加上显而易见的环境安全性,无疑是干燥空气成为六氟化硫最佳替代气体的最重要原因。

原因2:干燥空气无需回收处理

  对于我们每天都在呼吸的空气,当然不需要进行任何回收处理,而六氟化硫则不一样。为最大程度减少泄漏事故,降低对环境的影响,最好在全使用周期都将六氟化硫封存在一个密闭的系统内。如需对六氟化硫电气设备进行检修,负责任的做法是采用回收回充装置进行现场回收气体,通过净化处理设备祛除气体杂质并净化后,再将气体充到电气设备中使用。

  然而,在开断操作下,六氟化硫会产生有毒副产物,因此使用完毕的六氟化硫被视为危险废物。六氟化硫的报废处理费用也相当高,约为设备本身价格的 20%。使用干燥空气可以彻底消除使用六氟化硫的需求,大幅降低开关柜对环境的影响,并且无需经过报废回收处理,从而节省了相关成本。

原因 3:使用干燥空气为运营商带来更多优势

  施耐德电气使用干燥空气的全新无六氟化硫开关柜能够为运营商带来众多优势:

  首先,不仅保留了传统六氟化硫设备备受看重的体积小巧的特点,而且操作方式也保持不变,因此技术人员无需接受任何培训。目前市场上所提供的环保气体负荷开关柜的设计大多跟断路器的架构一致,采用真空开断加隔离开关的方式,不仅造价昂贵,操作上不符合用户使用习惯,也同样因为技术架构的限制,更使得组合电器的方案无法实现,这也是我们在市场上很少看到环保气体组合电器的重要原因。而施耐德电气研发的3工位负荷开关采用的并联真空开断(SVI)技术,保留原有三工位操作习惯的同时,也能实现组合电器方案,为客户提供经济可靠的变压器保护方案。

  同时,它具备原生的数字化和互联互通能力,在施耐德电气 EcoStruxure 架构与平台提供的强大支持下,用户可在基础设施管理中充分发挥数据的力量,进一步提升安全性、效率、现代资产管理和电网优化水平。

原因4:干燥空气守护人员健康与安全

  中压开关柜要在公共场所使用,因此,在选择六氟化硫替代气体时,健康和安全成为首先要考虑的问题。干燥空气作为一种安全的替代气体,可以保护公众免于遭受潜在的健康和安全风险。它完全无毒,因此即使发生泄漏,对人和环境也安全无害。它不会给负责安装和报废回收的工作人员带来健康风险,也无需制定严格的设备处理条例来保护人员安全。与此相反,未经充分验证的专利气体则可能存在健康和安全风险。

原因 5:干燥空气打消监管顾虑

  许多公司正在采取重大措施,大幅减少温室气体排放。这些战略性努力不仅是出于提高可持续发展能力的愿望,也是因为受到了强大的监管压力。在欧洲,六氟化硫的使用、处理、退役、监控和库存记录维护均受到监管程序的严格约束,而我国自 2012 年起就陆续出台了相关政策措施,对六氟化硫气体的使用和回收进行管制。根据中国国家标准化管理委员会发布的标准,六氟化硫设备的检修与退役过程产生的六氟化硫排放已被纳入我国电网企业的温室气体核算和报告范围。

  考虑到未来愈发严格的监管政策,采用不受未来新规约束的环保型替代产品以保障运营连续性是明智之举。施耐德电气全新无六氟化硫中压开关柜既可以提供可靠的绝缘开断性能,也不受环境法规或碳税影响。

电网转型迫在眉睫,今日决策至关重要

  作为全球第二大经济体和最大能源消费国,中国在全球能源转型进程中处于举足轻重的位置。不久前,十九届五中全会提出了我国"十四五"时期经济社会发展主要目标,其中明确指出要使"能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高,主要污染物排放总量持续减少"。加快能源绿色低碳转型,已成为后疫情时代推进可持续发展的重要任务。

  开关柜是电网、工业应用和大型建筑的基本电气设备,全球已安装的 3000 多万台中压开关柜都包含强温室气体六氟化硫 (SF6),探索绿色环保气体替代六氟化硫,是电网企业肩负起更多环境责任的应有之义,也是全社会共同抗击气候变化的重要一步。目前,施耐德电气已经成功推出应用无六氟化硫技术的中压充气柜GM AirSeT,中压环网柜SM AirSeT、RM AirSeT。该产品系列在国际范围内(瑞典 E.ON 公司、新喀里多尼亚 EEC Engie 公司、法国 GreenAlp 公司)成功应用,更多次荣获国际重磅奖项及提名。

  步入"十四五",作为中国配网建设的长期贡献者和支持者,施耐德电气将持续凭借绿色低碳、智能创新并融合先进数字技术的配电产品和能效管理解决方案,携手合作伙伴,赋能新型能源基础设施建设,释放数字化电网无限潜力,为能源低碳化做出贡献,为全社会实现碳中和目标提供坚实助力。

标签:施耐德电气我要反馈
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