Toshiba i TEPCO rozwijają technologię GIS 300 kV bez SF₆ z wykorzystaniem gazów pochodzenia naturalnego
Przejście na urządzenia wysokiego napięcia wolne od SF₆ nabiera tempa, w miarę jak sektor elektroenergetyczny poszukuje bardziej zrównoważonych środowiskowo alternatyw dla sześciofluorku siarki (SF₆).
Firma Toshiba ogłosiła, że jej wyłącznik gazowy (GCB) 300 kV oraz trójfazowy szynoprzewód w izolacji gazowej (GIB), wykorzystujące wyłącznie gazy pochodzenia naturalnego, zostały wybrane przez TEPCO Power Grid w Japonii. Według Toshiby stanowi to pierwsze na świecie wdrożenie tych dwóch produktów na tym poziomie napięcia.
Wkrótce spodziewane jest podpisanie formalnej umowy, przy czym dostawę wyłącznika GCB 300 kV zaplanowano na rok budżetowy 2029, a szynoprzewodu GIB na rok budżetowy 2030.
Dlaczego branża odchodzi od SF₆?
SF₆ jest szeroko stosowany w wysokonapięciowych urządzeniach elektroenergetycznych ze względu na swoje doskonałe właściwości dielektryczne i łukoochronne. Przez dziesięciolecia odgrywał kluczową rolę w rozdzielnicach z izolacją gazową (GIS), wyłącznikach gazowych oraz innych urządzeniach przesyłowych i dystrybucyjnych.
Jednak SF₆ jest również bardzo silnym gazem cieplarnianym. Jego potencjał tworzenia efektu cieplarnianego jest około 25 000 razy większy niż CO₂ w okresie 100 lat, co sprawia, że emisje SF₆ stanowią poważny problem środowiskowy.
W miarę rozwoju sieci elektroenergetycznych i modernizacji infrastruktury wysokiego napięcia przez przedsiębiorstwa energetyczne, redukcja emisji SF₆ oraz rozwój technologii alternatywnych dla SF₆ stają się coraz ważniejsze.
Gazy pochodzenia naturalnego w wysokonapięciowych urządzeniach bez SF₆
Toshiba rozwija technologie oparte na gazach pochodzenia naturalnego jako alternatywę dla konwencjonalnej izolacji SF₆.
Jej platforma technologiczna AEROXIA™ została zaprojektowana dla aparatury elektroenergetycznej w izolacji gazowej bez SF₆, ze szczególnym naciskiem na parametry środowiskowe, praktyczność eksploatacji oraz niezawodność urządzeń.
Planowane wdrożenie urządzeń GCB i GIB 300 kV przez TEPCO dowodzi, że alternatywne technologie gazów izolacyjnych wychodzą poza fazę badań laboratoryjnych i projektów pilotażowych w kierunku praktycznych zastosowań w sieciach elektroenergetycznych wysokiego napięcia.
To osiągnięcie stanowi istotną wskazówkę co do szerszego kierunku rozwoju branży: przyszła technologia GIS będzie prawdopodobnie obejmować szerszą gamę gazów izolacyjnych i mieszanek gazowych, zamiast polegać wyłącznie na SF₆.
Alternatywy dla SF₆: od C4F7N do gazów pochodzenia naturalnego
Gaz pochodzenia naturalnego to nie jedyna ścieżka badana w celu ograniczenia wpływu urządzeń wysokiego napięcia na środowisko.
Innym ważnym kierunkiem rozwoju jest stosowanie mieszanin gazowych na bazie fluoronitryli, w szczególności C4F7N, w urządzeniach GIS nowej generacji oraz aparaturze średniego i wysokiego napięcia.
W porównaniu z konwencjonalną technologią SF₆, różne gazy alternatywne oferują odmienne połączenia właściwości dielektrycznych, cech środowiskowych, wymagań operacyjnych i kompatybilności sprzętowej. Dlatego przejście na alternatywy dla SF₆ to nie tylko kwestia zastąpienia jednego gazu innym.
Wybór gazu, kontrola jakości, napełnianie, odzysk, wytwarzanie próżni i analiza gazu stają się kluczowymi kwestiami w całym cyklu życia urządzeń.
Znaczenie obsługi gazów w erze alternatyw dla SF₆
W miarę jak sektor elektroenergetyczny wdraża nowe gazy izolacyjne, niezawodne systemy obsługi gazów pozostaną kluczowym elementem konserwacji i uruchamiania urządzeń elektroenergetycznych.
W przypadku konwencjonalnych urządzeń z SF₆ odzysk gazu, próżniowanie, napełnianie, filtracja, osuszanie i analiza jakości gazu są już operacjami krytycznymi. Wraz z rozwojem technologii bez SF₆ i z gazami alternatywnymi, producenci urządzeń i firmy serwisowe będą w coraz większym stopniu potrzebować elastycznych systemów zdolnych do obsługi różnych wymagań dotyczących gazów i warunków zastosowania.
W KSTONE koncentrujemy się na technologiach obsługi i analizy gazów dla sektora elektroenergetycznego. Nasze portfolio produktów obejmuje systemy odzysku gazu SF₆, analizatory gazu, urządzenia do wykrywania nieszczelności, systemy próżniowe oraz powiązane rozwiązania z zakresu obsługi gazów.
Jednocześnie KSTONE śledzi rozwój C4F7N i innych technologii alternatywnych dla SF₆, mając na celu wspieranie ewoluujących wymagań nowoczesnych rozdzielnic GIS i aparatury wysokiego napięcia.
Krok w stronę bardziej zrównoważonej sieci elektroenergetycznej
Planowane przez TEPCO wdrożenie aparatury GCB i GIB 300 kV bez SF₆ firmy Toshiba to coś więcej niż pojedynczy projekt sprzętowy. Odzwierciedla ono przyspieszającą transformację w kierunku technologii izolacyjnych o mniejszym wpływie na środowisko w sektorze przesyłu i dystrybucji.
W miarę jak przedsiębiorstwa energetyczne i producenci urządzeń stale oceniają gazy pochodzenia naturalnego, mieszanki oparte na C4F7N oraz inne alternatywy dla SF₆, wymagania dotyczące jakości gazu, jego obsługi i konserwacji będą również ewoluować.
Dla firm pracujących z urządzeniami GIS i aparaturą wysokiego napięcia zrozumienie tych zmian już dziś może pomóc w przygotowaniu się na nową generację infrastruktury elektroenergetycznej w izolacji gazowej.
KSTONE będzie nadal śledzić rozwój technologii alternatywnych dla SF₆ i dostarczać rozwiązania w zakresie obsługi oraz analizy gazów, odpowiadające na zmieniające się potrzeby globalnego sektora elektroenergetycznego.