Sichere Migration auf SF6

Jun 18, 2023

Als Leseliste speichern Veröffentlicht von Leah Jones, Digital Administrator Energy Global, Freitag, 19. Mai 2023, 08:00 Uhr

Die Verwirklichung von Stromnetzen mit Netto-Null-Emissionen ist ein beliebtes Thema und steht im Einklang mit den erheblichen Anstrengungen bei der Stromerzeugung, wie sie im europäischen Grünen Deal dargelegt sind. Derzeit sind über 95 % der von Übertragungs- und Verteilungsnetzen erzeugten Kohlendioxidäquivalentemissionen (CO2-e) auf Übertragungsverluste zurückzuführen.

Obwohl der Energieerzeugungsmix letztendlich zu einem CO2-freien Fußabdruck führen wird, werden die verbleibenden CO2-e-Emissionen auf das Vorhandensein von SF6-Gas zurückzuführen sein, das in T&D-Geräten gespeichert ist. Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass SF6 das stärkste vom Menschen verursachte Treibhausgas ist, mit einem CO2-e (Global Warming Potential [GWP]) von 25.200, einem neuen, höheren Wert, der im 6. IPCC-Bewertungsbericht geschätzt wird.

KEMA Labs ist bereit, die Industrie bei der Entwicklung solcher SF6-freien Schaltanlagen unabhängig von der gewählten Technologie zu unterstützen. Auch speziell entwickelte Messtechniken, die für eine tiefergehende Untersuchung der Schaltfähigkeit erforderlich sind, können zur Verfügung gestellt werden. Die globale Emissionsrate von SF6 beträgt etwa 9000 ± 400 Tonnen pro Jahr und trägt mehrere Zehntel Prozent zum weltweiten CO2-e-Ausstoß bei. Diese Menge entspricht etwa den Abgasen von 100 Millionen Benzinautos. Darüber hinaus hat SF6 eine atmosphärische Lebensdauer von 3200 Jahren, was viel länger ist als die von CO2 (300 – 1000 Jahre). Daher ist die Reduzierung der SF6-Emissionen sogar noch effektiver, als sie durch die Reduzierung der CO2-Emissionen an anderer Stelle zu kompensieren. Die Industrie investiert stark in die Entwicklung SF6-freier Geräte, und selbst Wettbewerber arbeiten zusammen und teilen Patente, um dieses Ziel in kürzerer Zeit zu erreichen, als es nötig war, um die technische Reife ihrer SF6-Vorgänger zu erreichen.

SF6-Alternativen können entweder auf einer Vakuumunterbrechung in Kombination mit einer Isolierung mit Gasen natürlichen Ursprungs (GWP <1) basieren oder aus einer Mischung aus CO2, Sauerstoff und einem kleinen Anteil an Fluornitrilen (C4-FN) oder Fluorketonen (C5-FK) bestehen ) zur Unterbrechung und Isolierung. C4-FN-Mischungen haben ein GWP im Bereich von 300 – 750 und werden hauptsächlich in Übertragungsgeräten verwendet, während C5-FK-Mischungen ein GWP von <1 haben und hauptsächlich in der Verteilung verwendet werden. SF6-Alternativen erfüllen zwei Funktionen, nämlich elektrische Isolierung und Schaltung sowie elektrische Isolierung mit einem unter Druck stehenden Gas.

SF6-freie Betriebsmittel kommen derzeit im Spannungsbereich von 10 – 170 kV vor und werden in allen Schaltanlagen eingesetzt: Leistungsschalter, Lasttrennschalter, (Schnell-)Erdungs- und Trennschalter. Allerdings sind die Schlüsselparameter der alternativen Mischungen im Vergleich zu SF6 sehr unterschiedlich, und eine Neukonstruktion aller SF6-freien Geräte ist erforderlich, um den höheren Belastungen im Vergleich zu SF6 gerecht zu werden. Die Verfügbarkeit alternativer fluorierter Gase wird mittlerweile auf die meisten bestehenden Hersteller übertragen und ist nicht das alleinige Eigentum der Produkteinführungshersteller. Newcomer und Start-ups bringen innovative Prototypen mit, doch nur strenge unabhängige Tests können diese als Lösungen qualifizieren.

Die Vielzahl neuer Produkte kann für Anlagenbetreiber verwirrend sein, und viele müssen sich noch für eine Technologie entscheiden, wie aus einer Umfrage auf der CIGRE-Konferenz 2021 hervorgeht. Obwohl 80 % der Befragten planen, innerhalb von fünf Jahren SF6-freie GIS zu installieren, 72 % haben sich noch nicht für die Technologie entschieden. Diese Zurückhaltung ist zum Teil auf unzureichende Erfahrungen und Kenntnisse über den Stand der Technik zurückzuführen. Die Bereitschaft zum Ausstieg aus SF6 ist zwar klar, der Weg dorthin scheint jedoch noch nicht klar.

Unsicherheit entsteht auch durch (zukünftige) Regulierungen. Die Europäische Kommission hat eine Verordnung vorgeschlagen, die die Installation und den Austausch von fluorierten Treibhausgasen in Schaltanlagen schrittweise je nach Nennspannung bis zum 1. Januar 2031 verbietet. Ein noch strengeres SF6-Ausstiegsprogramm wurde in Kalifornien gesetzlich verabschiedet GWP von ≤1 bis zum 1. Januar 2033. Die Branche nimmt die Reduzierung von SF6 sehr ernst, und die jüngste Veröffentlichung ehrgeiziger Roadmaps für SF6-freie Schaltanlagen zeigt dies. Diesbezüglich verfügt KEMA Labs bereits über umfangreiche Testerfahrungen in unseren Hochleistungslaboren, die Folgendes umfassen:

www.cesi.it

Lesen Sie den Artikel online unter: https://www.energyglobal.com/special-reports/19052023/secure-migration-to-sf6-free-switchgear/

Banks Renewables hat dem Stadtrat von Leeds einen Vorschlag zur Erweiterung eines genehmigten Solarenergieprojekts östlich von Leeds mit Batteriespeicherkapazität zur Prüfung vorgelegt.

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