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應對低碳挑戰 釋放轉型潛能中壓開關柜使用干燥空氣取代六氟化硫的五大原因
  2021-3-3 上午 10:17:43

六氟化硫 (SF6) 作為一種絕緣滅弧介質,在電氣設備中得到了廣泛應用。然而,其超高的全球變暖潛能值 (GWP) 使其成為《京都議定書》規定限制排放的六種溫室氣體之一。中國作為《京都議定書》的主要締約國,歷來積極推進減排任務。生態環境部數據顯示,截至 2019 年底,中國碳強度比 2005 年降低 48.1%,提前完成 2020 年目標。前不久,中國向全世界承諾的“2030 年前達峰,2060 年前碳中和”減排目標,則再次釋放出鮮明信號:碳排放必將成為中國未來電力規劃的重點內容之一。

如何抓住疫后“綠色復蘇”最佳窗口期,探索綠色環保的六氟化硫替代氣體,并逐步取代六氟化硫在電網基礎設施中的使用,成為電力行業迫切需要解決的熱點問題。施耐德電氣基于多年潛心研究,提出“干燥空氣是最佳的六氟化硫替代氣體”,并推出全新無六氟化硫中壓開關柜系列,使用干燥空氣作為絕緣氣體,徹底消除了六氟化硫溫室氣體的排放。產品所融合的并聯真空開斷及強大數字技術,還有助于解鎖更多環境價值和經濟效益,體現了施耐德電氣在面向未來時的生態智慧和創新魄力。在電網企業加速推進綠色低碳轉型的新時代,施耐德電氣認為,中壓開關柜用干燥空氣取代六氟化硫,是基于如下五個原因:

原因1:干燥空氣全球變暖潛能值為零

全球變暖潛能值 (GWP) 指標是為了比較不同氣體對全球變暖的影響而制定的。它衡量的是給定時間段內,以 1 噸二氧化碳為基準 (GWP=1),1 噸的某一氣體可以吸收多少熱量。GWP 值越大,與二氧化碳相比,該氣體在給定時間段內對全球變暖的貢獻度也就越大。六氟化硫的 GWP 值是二氧化碳的 23500 倍,驚人的環境危害使其成為了《京都議定書》和歐洲 2003/87 指令要求控制的六種溫室氣體之一。

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,選出六氟化硫最佳替代氣體的必要性便不言而喻。

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,這就使圍繞 GWP 的擔憂變得毫無必要。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。

原因2:干燥空氣無需回收處理

對于我們每天都在呼吸的空氣,當然不需要進行任何回收處理,而六氟化硫則不一樣。為最大程度減少泄漏事故,降低對環境的影響,最好在全使用周期都將六氟化硫封存在一個密閉的系統內。如需對六氟化硫電氣設備進行檢修,負責任的做法是采用回收回充裝置進行現場回收氣體,通過凈化處理設備祛除氣體雜質并凈化后,再將氣體充到電氣設備中使用。

然而,在開斷操作下,六氟化硫會產生有毒副產物,因此使用完畢的六氟化硫被視為危險廢物。六氟化硫的報廢處理費用也相當高,約為設備本身價格的 20%。使用干燥空氣可以徹底消除使用六氟化硫的需求,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。

原因 3:使用干燥空氣為運營商帶來更多優勢

施耐德電氣使用干燥空氣的全新無六氟化硫開關柜能夠為運營商帶來眾多優勢:

首先,不僅保留了傳統六氟化硫設備備受看重的體積小巧的特點,而且操作方式也保持不變,因此技術人員無需接受任何培訓。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原因。而施耐德電氣研發的3工位負荷開關采用的并聯真空開斷(SVI)技術,保留原有三工位操作習慣的同時,也能實現組合電器方案,為客戶提供經濟可靠的變壓器保護方案。

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同時,它具備原生的數字化和互聯互通能力,在施耐德電氣 EcoStruxure 架構與平臺提供的強大支持下,用戶可在基礎設施管理中充分發揮數據的力量,進一步提升安全性、效率、現代資產管理和電網優化水平。

原因4:干燥空氣守護人員健康與安全

中壓開關柜要在公共場所使用,因此,在選擇六氟化硫替代氣體時,健康和安全成為首先要考慮的問題。干燥空氣作為一種安全的替代氣體,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。它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。與此相反,未經充分驗證的專利氣體則可能存在健康和安全風險。

原因 5:干燥空氣打消監管顧慮

許多公司正在采取重大措施,大幅減少溫室氣體排放。這些戰略性努力不僅是出于提高可持續發展能力的愿望,也是因為受到了強大的監管壓力。在歐洲,六氟化硫的使用、處理、退役、監控和庫存記錄維護均受到監管程序的嚴格約束,而我國自 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。

考慮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。

電網轉型迫在眉睫,今日決策至關重要

作為全球第二大經濟體和最大能源消費國,中國在全球能源轉型進程中處于舉足輕重的位置。不久前,十九屆五中全會提出了我國“十四五”時期經濟社會發展主要目標,其中明確指出要使“能源資源配置更加合理、利用效率大幅提高,主要污染物排放總量持續減少”。加快能源綠色低碳轉型,已成為后疫情時代推進可持續發展的重要任務。

開關柜是電網、工業應用和大型建筑的基本電氣設備,全球已安裝的 3000 多萬臺中壓開關柜都包含強溫室氣體六氟化硫 (SF6),探索綠色環保氣體替代六氟化硫,是電網企業肩負起更多環境責任的應有之義,也是全社會共同抗擊氣候變化的重要一步。目前,施耐德電氣已經成功推出應用無六氟化硫技術的中壓充氣柜GM AirSeT中壓環網柜SM AirSeT、RM AirSeT。該產品系列在國際范圍內(瑞典E.ON 公司、新喀里多尼亞EEC Engie 公司、法國GreenAlp 公司)成功應用,更多次榮獲國際重磅獎項及提名。

步入“十四五”,作為中國配網建設的長期貢獻者和支持者,施耐德電氣將持續憑借綠色低碳、智能創新并融合先進數字技術的配電產品和能效管理解決方案,攜手合作伙伴,賦能新型能源基礎設施建設,釋放數字化電網無限潛力,為能源低碳化做出貢獻,為全社會實現碳中和目標提供堅實助力。

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