Переход глобального электроснабжения на безуглеродные источники необходим для сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) и является приоритетом в борьбе с изменением климата. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2022 году введено 295 гигаватт (ГВт) возобновляемых генерирующих мощностей, а производство возобновляемой энергии становится все более рентабельным.
Внедрение возобновляемых источников энергии продолжает ускоряться. Кроме того, существует возможность уменьшить влияние передачи и распределения (T&D) энергоснабжения на экологию. Сегодня мир, как никогда раньше, нуждается в экологически эффективных электросетях, которые вносят свой вклад в сокращение выбросов парниковых газов. Поэтому в последние годы приоритетом для электроэнергетических предприятий является отказ от использования газа гексафторида серы (SF6, элегаза).
Почему? На протяжении десятилетий гексафторид серы являлся предпочтительным выбором для выключателей и распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) на высоковольтных подстанциях. Этот газ широко использовался благодаря своим уникальным свойствам, идеальным для электрической изоляции и отключений токов. Но, к сожалению, SF6 также чрезвычайно мощный и стойкий ПГ, с потенциалом глобального потепления (ПГП) в 24300 раз выше, чем у углекислого газа (CO2), и в случае утечки остается в атмосфере более 1000 лет.
Переход к новым решениям без SF6.
Отрасль давно ищет альтернативы, и за последнее десятилетие было разработано и протестировано несколько образцов газов для замены SF6 в высоковольтном оборудовании, например, новая газовая смесь, состоящая из небольшого процента фторнитрила с углекислым газом (CO2) и кислородом (O2). ПГП этой смеси более чем в 100 раз ниже, чем у SF6, и она может служить надежным и экологически эффективным решением для высоковольтных распределительных устройств.
Смесь идеально подходит для закрытого высоковольтного металлического оборудования, такого как распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ), линии с элегазовой изоляцией (ЛЭИ), высоковольтные выключатели и гибридные распределительные устройства, благодаря следующим преимуществам:
- Такая же компактность, как у SF6;
- Минимальный углеродный след; при этом размеры и вес оборудования остаются прежними, а номинальные характеристики и надежность соответствуют таким же показателям, как и в традиционных распределительных устройствах с SF6, включая емкостную и индуктивную коммутацию.
Масштабируемость до любого необходимого напряжения.
Стандартизированные методы работы с газом и обучение, аналогичные SF6, обеспечивают плавный и беспроблемный переход на новое оборудование
Стандартизированные методы работы с газом и обучение, аналогичное работе с элегазом SF6, обеспечивают плавный и плавный переход на новое оборудование.
В последние два года продолжается коммерциализация высоковольтных распределительных устройств, в которых используется экологически эффективная газовая смесь на основе фторнитрила. Hitachi Energy представила первые образцы в 2021 году, и в ближайшие годы компания планирует предложить полный портфель без SF6 для всего диапазона высоковольтных распределительных устройств.
Последнее предложение - высоковольтный выключатель 420 кВ (63 кА) без SF6 представлен в августе 2022 года. В процессе эксплуатации высоковольтные выключатели испытывают экстремальные механические, электрические и тепловые нагрузки, что усложняет их проектирование. Например, выключатель на 420 кВ должен коммутировать токи кз до 63 000 А за долю секунды, при этом высвобождается энергия, как при столкновении автомобилей, и происходит кратковременное повышение температуры (выше, чем температура на поверхности Солнца). Новый высоковольтный выключатель является ключевым компонентом для нескольких высоковольтных распределительных устройств напряжением 420 кВ, используемых для передачи электроэнергии на большие расстояния.
20 июня 2023 года компания Hitachi Energy поставит компании Eversource первый в мире экологически эффективный выключатель EconiQ™ на 420 кВ без SF6. Это историческая веха в отрасли и новый этап создания сети электросистемы без SF6.
Высоковольтный выключатель входит в эколого-эффективный портфель EconiQ компании Hitachi Energy, которая предлагает экологически эффективные продукты, услуги и решения. Он также включает в себя EconiQ Retrofill, еще одно решение по замене SF6 в существующих высоковольтных линиях с элегазовой изоляцией.
Завтра начинается сегодня.
В связи с новыми правительственными нормами и корпоративной политикой во многих государствах, направленных на снижение выбросов парниковых газов, наиболее честной и профессиональной оценкой экологических показателей является общий углеродный след продукта в течение его жизненного цикла.
Углеродный след при применении газовых смесей ниже по сравнению с другими решениями без SF6, также они позволяют уменьшить размер и вес распределительных устройств.
Переход к чистой энергии требует расширения электросетей. Кроме того, энергию от возобновляемых источников энергии часто приходится транспортировать на большие расстояния, что требует расширения высоковольтных систем, развития инфраструктуры передачи и распределения энергии, а также строительства дополнительных подстанций. Вот почему важно обеспечить устойчивость и компактность подстанций.
Теперь есть надежная, масштабируемая, экологически эффективная альтернатива SF6. Портфель EconiQ значительно снижает углеродный след подстанций, может быть легко интегрирован в существующие сети и стать отраслевым стандартом для электросетей, свободных от SF6.
Энергосистема без SF6 - это вклад T&D в борьбу с изменением климата, и компания Hitachi Energy гордится тем, что является пионером в этом преобразовании, впервые поставив на коммерческой основе баковый высоковольтный выключатель на 420 кВ без SF6.