电力设备低碳化进行时 专家呼吁立法加快脚步
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- 分类：国内新闻
- 发布于 2024年5月31日 星期五 02:48
随着“双碳”目标的提出，各行各业都必须明确各自的减碳路径。
在电力系统中，低碳发展的战略已然明确，电力系统脱碳不仅仅体现在发电环节的清洁化、绿色化，电力设备的低碳化也是重要方向之一。
变压器提效添绿
在位于山东济南的西门子能源变压器工厂内，21世纪经济报道记者注意到，技术工人正在忙碌地组装变压器设备。由于变压器属于高度定制化的产品，因此每个半成品的尺寸与制造工艺都各不相同。原本宽敞的过道已有部分区域规划放置堆放半成品。
工厂总经理张立利介绍，当前变压器的订单趋于饱和、利用率饱满、满产满销，未来工厂也有进一步扩产的计划。
随着新能源的广泛发展，市场规模迅速扩张，变压器等电气设备需求旺盛。与此同时，电网的绿色化、低碳化的趋势正影响电力设备的发展方向。
西门子能源有限公司电网科技集团总经理王肩雷告诉21世纪经济报道记者，如果将现有在网运行的老旧变压器替换为一级能效变压器，节省的能源也相当于减少碳排放。因此提高能源使用效率，降低能耗也是一项重要的工作。
另外，在济南工厂，现已经实现了绿色植物油变压器(酯类油变压器)的国产化，这一产品广泛应用于海上风电项目。
据了解，绝缘油是电力变压器中的一种关键材料，其性能直接影响变压器的安全、环保和运行效率。传统油浸式变压器通常使用矿物油作为绝缘介质，存在易燃、难降解、易产生危险废物的缺点。
而在油浸变压器的发展过程中，合成酯绝缘油因具有高安全性、低碳排放、可生物降解、高稳定性等优点，在未来将会有更广泛的应用。
张立利告诉21世纪经济报道记者，油浸变压器会存在绝缘油泄漏的风险，因此设备下方通常还需要安装油池，而这些泄漏的液体需要以危化品的方式进行专门处理。
而合成酯绝缘油可降解的特性对环境友好型更高。同时，由于合成酯绝缘油的燃点高，具有防火的优势;其卓越的防火性能和热稳定性，还可延长变压器的使用寿命。
高压开关去SF_6加速
无独有偶，在日前召开的国际高压开关设备新型环保绝缘与灭弧技术论坛期间，四川大学电气工程学院教授贾申利接受21世纪经济报道记者采访时谈到，全球电力系统实现环保的总目标中，电力装备中大量使用的六氟化硫(SF_6)气体是关注重点，逐步减少并最终替代六氟化硫开关设备至关重要。
六氟化硫是一种非常严重的温室效应气体。与二氧化碳相比，它的全球增温潜势(GWP)为25200。同时它的自然寿命很长，约为1000到3200年，因此对环境的影响很大。《京都议定书》明令要求逐步减少使用并最终禁用这种气体。
六氟化硫在电力系统中大约有80%用于开关设备。欧盟和美国多个州已明确提出了有关淘汰六氟化硫用于开关设备的时间表。
美国工业巨头3M公司也在2022年12月表示，其计划彻底退出被称为“永久化学品”的全氟及多氟烷基物质(PFAS)的生产，并努力在2025年底前在其产品组合中完全停止使用PFAS，其中也包括六氟化硫的生产。
在国内，尽管尚未有明确的法规，但电网企业对六氟化硫气体的回收和排放也提出了严格的要求，包括要求产品泄漏率更小，同时电网企业愿意采购无六氟化硫的产品。
例如，2022年，国家电网发布了关于开展混合气体GIS设备推广应用工作的通知。该通知要求，从2023年起，110kV、220kV新建站GIS母线、隔离开关全面推广混合气体设备，并将年六氟化硫泄漏率标准提升至0.1%，而目前国家标准是0.5%。
另外，国网方面未来将不再采购含有六氟化硫气体的中压开关，其有计划2028年GIS设备改造量达到1万间隔，并实现六氟化硫气体使用总量“零增长”。
目前，全球范围内围绕开关设备减少六氟化硫气体使用的研究正在广泛进行。中压开关设备中的真空灭弧与干燥空气绝缘技术已经非常成熟。而对于高压开关设备同时有多条技术路线齐头并进，其中就包括将真空灭弧方案向高压化延伸。
西门子能源自2020年将无氟气体的Blue GIS设备引入中国市场，已总计获得200多个间隔的订单，目前超过100台已投入运行，并在国家电网、南方电网、海上风电场等多个项目成功示范应用。
王肩雷谈到，“市场需求毫无疑问正在增长。2021年以来，我们得到的试点项目逐渐增多。在新能源领域尤其是海上风电的迅猛发展，给我们带来了巨大的商机和技术应用的需求。”
不过，尽管海外对于六氟化硫的限制禁令的时间表不断逼近，企业已经做出了实践。但目前我国政府还没有正式出台涉及六氟化硫规约的问题法规，也没有相关法律条款涉及。
贾申利强调，“企业很难单独转型，因为这需要大量的投入。如果市场情况不明朗，企业可能不愿过早去冒险。新型高压开关产品不像农作物，无法迅速种植。对于电网来说，推广新产品需要一个循序渐进的过程，而不能一蹴而就。”
因此，贾申利建议有关部门，尽快形成减少或甚至禁用某些物质的时间表。“立法方面的迫切性很明显，‘双碳’目标必须实现，目前应该在推进立法过程中加快脚步。通过立法，从整个行业，甚至投资者都将有更加明确的时间概念和自己的努力方向。”
贾申利还建议，对电网及相关设备制造企业增加鼓励研发使用环保设备的激励措施，实施产品全寿命周期的碳足迹考核，企业将更有动力向绿色环保化转型。王肩雷也谈到，有了法律之后，行业标准也很重要。这意味着对市场、投资者、生产企业以及电网企业树立起标杆。
(作者：费心懿 编辑：巫燕玲)