空気

Oct 24, 2023

私たちが知っているように、空気の化学的性質は、電気 MV 開閉装置における六フッ化硫黄 (SF6) の最も広く利用可能で持続可能な代替品を提供します。

私たちの持続可能な未来のためには、大気中の地球温暖化の原因となる温室効果ガスの濃度を削減するか、少なくとも安定させることが最優先事項であり、CO2 のように直接除去できない限り、初期使用量を減らすことが最も効果的です。

リストのトップは最も強力な温室効果ガスである SF6 ガスで、最新のデータでは地球温暖化係数が 25,200 であることが示されています。つまり、1 kg の SF6 が 1 世紀にわたって 25,200 kg の CO2 と同じ地球温暖化影響を与えるということです。

人工ガスとして、高圧および中圧開閉装置の絶縁に過去 50 年にわたって徐々に使用されており、二次ガス絶縁開閉装置 (GIS) だけでも世界中で 3,000 万台以上が設置されています。

再生可能エネルギー設備の増加は、グリッド接続を管理するためにより多くの開閉装置を設置する必要があることを意味します。 同じことは、化石燃料を電気に置き換えている産業や、現在クリーンな電力に依存している電気バスなどの交通機関のエネルギー利用者にも当てはまります。

SF6 やその他の温室効果ガスは、欧州委員会などの当局や規制当局の注目を集めています。 欧州委員会は、配電網から完全に削除するか、今後数年間でその使用を削減するという提案を現在検討中です。 持続可能でよりクリーンな代替手段を見つけるという重大なニーズを予測し、電力業界の技術プロバイダーは新しいソリューションを開発しており、SF6 フリーの代替品を備えた MV 機器をすでに提供しています。。

浮上した選択肢の 1 つは、他のフッ素系ガスです。 ただし、これらには特別な取り扱いが必要であり、電気 MV 開閉装置は一般に公共エリアに設置されているため、潜在的な使用に関して健康と安全上の懸念が生じます。

これらのオプションは、特にガスの漏洩やその副生成物が大気中に放出されるリスクが最大となる耐用年数終了時に、運用と管理にさらなる課題をもたらします。

いくつかの技術プロバイダーが選択したもう 1 つの主なオプションは、誘電体媒体としての空気です。 これは、送電網や建物の電力システムでの使用に必要な電気的性能を達成するために、電流を遮断するための真空破壊技術に関連しています。

乾燥空気は、既知の絶縁媒体ではあるものの、その特性がフッ素化ガスほど優れていないため、すぐには明らかな選択肢ではありませんが、革新的な設計アプローチにより、空気を使用する機器が優れた性能を継続的に発揮できるようになります (12kV および 1.5kV では 0.4 bar で加圧された空気) 24kV 開閉装置用のバー)。 また、他の重要な側面においても、いくつかの魅力的な利点が得られます。 本質的に持続可能であり、自由かつ広く入手可能であり、安全で扱いやすく、幅広い温度範囲での使用に適しています。 これらの理由により、空気は問題なく、装置の寿命が終わった後は大気中に放出できます。

さらに、重要な利点は、ソリューションのサイズを SF6 ソリューションと同じくらいコンパクトにできることです。 したがって、持続可能な設備自体は、SF6 と同等の従来の設備を容易に置き換えることができます。

全体として、動作モードは同じです。 真空遮断器と空中断路器の組み合わせで構成されるシャント真空遮断（SVI）技術も、SF6 の 3 ポジション スイッチと同様に動作します。

業界のホワイトペーパー: SF6 代替物質とデジタル技術がどのように連携してエネルギー課題を解決するかSF6 代替物質とデジタル技術を組み合わせて電力の脱炭素化と効率化を実現する方法

この革新的なMVスイッチギヤは現場で40年以上使用されており、空気置換は、動作条件が変わらない限り、短期的および長期的に電力会社と社会一般に複数の実用的および環境的利点をもたらします。

純粋な空気は本質的にグリーンであり、地球温暖化の可能性がなく、寿命の終わりにリサイクルする必要がなく、現在および将来の規制上の懸念がありません。

実用的な観点から見ると、純空気開閉装置はコンパクトで、設置面積は SF6 開閉装置と同じか同様です。 これにより、電気室の土木工事を必要とせず、交換が容易になります。 これにより、排出量削減の効果が即座に得られ、企業は ESG のモニタリングと報告でそれを説明できます。

SF6 ガスの使用制限が差し迫っており、2050 年までに正味ゼロを達成するという要件があり、新しい開閉装置はその日をはるかに過ぎてもまだ使用されている可能性が高いため、すぐに利用できる空気ベースの開閉装置への移行が緊急の優先事項となっています。地球儀。

による研究欧州のMV SF6開閉装置に関するドイツのフラウンホーファー研究所は、MVグリッドのカーボンニュートラルを達成するには交換する必要があると指摘した。

グリッド拡張による通常のビジネスにより、SF6 の量は今後数十年間劇的に増加し続けるでしょう。 最近提案された F ガス規制は、2050 年までに SF6 の設置ベースが置き換えられれば、これらの SF6 排出量を体系的に削減し、2050 年にゼロに到達できるようにするものです。

受賞歴のあるシュナイダーエレクトリックのSF6フリーAirSetこの技術には、スマート グリッドから個別の産業や大規模な建物に至るまで、一次および二次配電アプリケーション向けのデジタル モジュラー空気 (AIS) およびガス絶縁 (GIS) MV 開閉装置が含まれます。

この技術は、2022年ニューヨーク市気候週間で、気候リーダーシップ連合とバンクーバー経済委員会が主催する国際カーボン手形賞の「潜在的な炭素手形イノベーション」部門で、気候にプラスの影響を与えることが認められました。このソリューションには、現在使用されている特許取得済みのイノベーションが含まれています。 SVI による破壊と、電力網における再生可能エネルギーの普及を促進するために必要な、より高い機械的耐久性を可能にする複合材料のメカニズムについて説明します。

AirSet Active シリーズもデフォルトで IoT 接続されており、管理と運用の可視性と制御が向上したスマート グリッド アーキテクチャの基本要素を形成します。

最新のワイヤレス センサーやデジタル ツールと組み合わせることで、24 時間 365 日の状態監視や、クラウド経由で提供される新しいデータベースのデジタル サービスの可能性などの追加機能を利用できます。

配電網の一部この緑色の空中MV開閉装置を操縦するスウェーデンの E.ON、同国最大の DSO、ニューカレドニアの EEC Engie、フランスの電力およびガス販売会社 GreenAlp、ドイツの Netze BW が含まれます。

シリーズの次の社説では、これらのいくつかをさらに詳しく掘り下げます。

そんな中、これ白書SF6 フリー技術導入に関する潜在的なシナリオと、SF6 から持続可能な代替技術への移行を市場がどのように認識しているかについての洞察を提供します。

この編集シリーズの第 3 部では、シュナイダー エレクトリックが SF6 フリーのソリューションを市場に投入している顧客事例を取り上げます。

パート 1 はこちらからお読みください:エネルギー転換がSF6に関して妥協できない理由