Schneider Electric: Energetyka zamieni gazy fluorowe na czyste powietrze
– 11 marca tego roku weszło w życie rozporządzenie Rady Unii Europejskiej o wycofaniu z użycia gazów fluorowanych, w tym SF6 (heksafluorku siarki). To oznacza istotne zmiany w branży energetycznej, gdzie powszechnie wykorzystywano ten gaz w rozdzielnicach napięcia. Co więc rynek komponentów sieci elektroenergetycznych może zaoferować w zamian? – zastanawiają się przedstawiciele Schneider Electric, globalnego przedsiębiorstwa wyspecjalizowanego w zarządzaniu energią, w BiznesAlert.pl.
- Wycofywanie heksafluorku siarki z rynku, realizowane m.in. poprzez zakaz sprzedaży urządzeń wykorzystujących ten gaz, rozpocznie się w 2026 roku.
- W pierwszej kolejności dla branży energetycznej oznaczać będzie ograniczenie w ofercie rynkowej części rozdzielnic elektrycznych średniego napięcia, w których SF6 stosowany był jako medium izolacyjne.
- W kolejnych latach ich śladem podążyć mają kolejne warianty tych urządzeń wykorzystujących SF6.
- To efekt unijnych wysiłków na rzecz zrównoważonego rozwoju i ograniczenia emisji gazów cieplarnianych – podnosi Schneider Electric.
Wycofywanie heksafluorku siarki z rynku, realizowane m.in. poprzez zakaz sprzedaży urządzeń wykorzystujących ten gaz, rozpocznie się w 2026 roku i w pierwszej kolejności dla branży energetycznej oznaczać będzie ograniczenie w ofercie rynkowej części rozdzielnic elektrycznych średniego napięcia, w których SF6 stosowany był jako medium izolacyjne. W kolejnych latach ich śladem podążyć mają kolejne warianty tych urządzeń wykorzystujących SF6.
To efekt unijnych wysiłków na rzecz zrównoważonego rozwoju i ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Heksafluorek siarki, oprócz tego, że jest doskonałym izolatorem oraz gazem obojętnym, niepalnym i samym w sobie nietoksycznym, ma jedną istotną wadę – w stopniu o wiele większym niż dwutlenek węgla przyczynia się do eskalacji efektu cieplarnianego. Emisja do atmosfery 1 kg SF6 ma taki sam wpływ na klimat, jak emisja 24,8 tys. kg CO2. SF6 to zatem najsilniejszy gaz cieplarniany, jaki znamy.
Tymczasem w cyklu życia jednej rozdzielnicy elektrycznej stosuje się średnio 2,5 kg tego gazu. Oczywiście w wariancie idealnym jest on poddawany recyclingowi, jednak zdarza się, że na zakończenie eksploatacji rozdzielnicy w efekcie niewłaściwej obsługi może dojść do ulotu, w rezultacie czego gaz trafia do atmosfery. To istotny problem, szczególnie w obliczu nastawienia na czerpanie energii z odnawialnych źródeł. W tym modelu jest ona bowiem generowana w wielu rozproszonych źródłach, a zwiększenie liczby tychże źródeł powoduje wzrost liczby użytkowanych rozdzielnic.
Trudno się więc dziwić decyzjom unijnych prawodawców, którzy chcą skończyć z wykorzystaniem tego syntetycznego, wytwarzanego jedynie na potrzeby gospodarcze gazu. Nie są oni zresztą w swoich dążeniach odosobnieni. Kalifornijska Rada ds. Zasobów Powietrza (CARB) wyznaczyła 31 grudnia 2024 roku jako docelową datę wycofania SF6 z rozdzielnic elektrycznych do 72 kV. Z kolei chińska Państwowa Korporacja Sieciowa nakazała, aby część spośród kupowanych przez operatorów sieci rozdzielnic nie zawierała SF6.
– Wszystkie te zmiany dzieją się w czasie, kiedy rynek rozdziału energii elektrycznej jest technologicznie dobrze przygotowany do zmian, a sama migracja na technologie przyjazne środowisku nie tylko ułatwi osiągnięcie celów zrównoważonego rozwoju, ale samym operatorom sieci energetycznych przyniesie szereg wymiernych korzyści, także finansowych – komentuje Adam Lizończyk, wiceprezes Schneider Electric na klaster Europy Środkowo-Wschodniej, pion Power Systems.
Co w zamian?
Wśród rozdzielnic elektrycznych, które nie zawierają SF6, stosuje się dziś trzy główne technologie. Pierwsza wykorzystuje izolację stałą. Oznacza to jednak konieczność zastosowania znacznych ilości tworzywa, co zwiększa cenę urządzenia oraz generuje koszty wynikające z konieczności jego recyclingu po okresie eksploatacji. Drugą technologią jest zastąpienie SF6 innymi gazami alternatywnymi. To jednak sprawia, że urządzenia wymagają obsługi i kontroli. Ponadto dziś nikt nie zagwarantuje, że za kilka bądź kilkanaście lat także któryś z tych gazów – stosowanych współcześnie – nie zostanie wycofany z użycia w efekcie zmian legislacyjnych.
W rezultacie najbardziej efektywną technologią jest opcja trzecia, w której do izolacji stosuje się czyste, suche powietrze pod ciśnieniem oraz próżnię. Tego typu rozdzielnice nie generują obaw o zwiększenie globalnego ocieplenia, nie zawierają żadnego gazu, który trzeba by po ich wyeksploatowaniu poddać recyclingowi, nie będą też narażone na dalsze zmiany przepisów dotyczące stosowania substancji lotnych. Szeroką ofertę urządzeń tego typu ma dziś Schneider Electric. To linia produktowa AirSeT.
Sprawdzone rozwiązania dostosowane do nowych wymogów prawnych
– Brak gazu SF6 i wynikająca z tego niezależność od nowo wprowadzonych i przyszłych regulacji w zakresie F-gazów to z pewnością duża zaleta naszych urządzeń serii AirSeT. Zwróciłbym jednak uwagę na jeszcze jedną zaletę naszych urządzeń. Są one łatwe w instalacji i uruchomieniu. Ich wymiary, posadowienia, połączenia, a także obsługa są takie same, jak w przypadku starszych urządzeń tego typu i mogą być z nimi bez kłopotu łączone – zauważa Szymon Szczur, szef produktu rozdzielnic średniego napięcia i aparatury łączeniowej SN w Schneider Electric. – To zaś oznacza, że współczesne rozdzielnice AirSeT mogą w przyszłości w łatwy sposób pozwolić na modernizację obiektów wykorzystujących rozdzielnice zawierające SF6.
Należy bowiem zauważyć, że unijne przepisy nie wiążą się z koniecznością jak najszybszej wymiany już eksploatowanych rozdzielnic, a dotyczą jedynie zakazu sprzedaży nowych urządzeń z gazem SF6 od 2026 roku dla określonych napięć, z pewnymi odstępstwami w przypadku rozbudowy i serwisowania istniejących rozdzielnic.
To jednak dalej nie wszystkie korzyści, jakie wraz z wyeliminowaniem heksafluorku siarki ze swoich urządzeń oferuje Schneider Electric. Nowy projekt przyniósł wydłużenie żywotności tych urządzeń. Wpływ na to miało m.in. zastosowanie innowacyjnej konstrukcji bocznikowego przerywacza prądu w próżni (SVI)TM, która łączy sprawdzone technologie izolacji sprężonym powietrzem oraz przerywania łuku elektrycznego w próżni. Zastosowany do stworzenia aparatu rozłącznika materiał kompozytowy zapewnia zwiększoną wydajność mechaniczną i ogranicza konieczność dokonywania konserwacji. Producent deklaruje, że udało mu się dzięki temu dziesięciokrotnie zwiększyć wytrzymałość mechanizmu nawet do 10 tys. operacji łączeniowych. W efekcie żywotność rozdzielnic AirSeT od Schneider Electric wydłużono o 30 procent, aż do 40 lat.
Ponadto jako urządzenia opracowane w erze technologii cyfrowych, rozdzielnice AirSeT są gotowe by w pełni cyfrowo komunikować się z systemami informatycznymi wspierającymi obsługę sieci energetycznych. Zintegrowane z urządzeniem inteligentne czujniki zbierają dane o stanie komponentów i środowiska pracy tych rozdzielnic. Kod QR umieszczony na każdym produkcie daje dostęp do aplikacji i usług zawierających cyfrowy dziennik. To łatwe w użyciu cyfrowe narzędzie do przechowywania i udostępniania wszystkich niezbędnych informacji o produkcie, od fazy projektu, aż po wycofywanie z eksploatacji. Za pomocą bezprzewodowych czujników i narzędzi cyfrowych można zdalnie monitorować stan urządzenia i zarządzać nim. Z tego powodu prace konserwacyjne przy rozdzielnicy mogą być zależne od bieżącego stanu urządzenia, co ogranicza ryzyko przestojów i koszty. Wreszcie trzeba także zauważyć, że zdalny monitoring urządzenia i zarządzanie nim w ten sposób zwiększają bezpieczeństwo pracowników zajmujących się obsługą rozdzielnic.
Zmiana na lepsze
Na przykładzie urządzeń Schneider Electric można przekonać się, że podyktowana względami ekologicznymi zmiana, przed jaką staje dziś branża energetyczna, przynosi ze sobą szereg benefitów zarówno dla klimatu – a więc nas wszystkich – jak i samych użytkowników rozdzielnic napięcia. Ujmując tę kwestię w ogromnym skrócie, można stwierdzić, że wyeliminowanie najsilniejszego gazu cieplarnianego, jaki zna człowiek, będzie jednocześnie krokiem w stronę bezpieczniejszych, zoptymalizowanych kosztowo i cyfrowo zarządzanych sieci energetycznych. A takich właśnie sieci potrzebuje rynek zielonej energii.
Materiał powstał we współpracy ze Schneider Electric.
Mantz: Ścieki są idealnym źródłem nowoczesnego ciepłownictwa (ROZMOWA)
