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全球在朝着加速实现 2050 年碳中和 (CN) 目标努力,电力用 SF6 气体的环境法规主要在欧洲和北美变得更加具体,为此,SF6 气体替代技术的开发和试点正在世界范围内进行。作为日本国内设备制造商,在考虑海外业务发展时,我们不得不顺应这一趋势,而支持国内基础设施的设备制造商有责任采取适当措施减少电力使用的SF6,我们认识到我们需要做好准备。另一方面,为了进行稳定的技术和产品开发,需要有与投资相称的市场。为了有效地减少电力用SF6,需要适时将其商品化,并期望建立用于评价对环境和社会的贡献值的系统。为了积极有效地推动这一讨论,七家变电站设备制造商在JEMA“SF6气体替代技术工作组”中联合制定了“向SF6气体替代技术过渡的路线图”。
过渡到 SF6 气体替代技术的路线图
-努力降低输变电设备的环境影响-
2022 年 5 月 31 日
日本电气工业协会
创建路线图的目的
全球朝着“2050碳中和(CN)”的目标迅速加速
电力用 SF6 气体的环境法规得到落实,主要在欧洲和北美
欧洲制造商加速开发SF6替代气体设备,各种试点PJ进展迅速
作为国内设备制造商,有必要从为减轻环境负荷和维持/扩大海外业务发展两方面制定可行的路线图,并稳步开发完全满足“七项要求”的技术*
业界有必要联合讨论将环境和社会努力视为价值的理想评价体系
有必要明确输变电系统实现碳中和CN 的有效时机和顺序
*11 家电力公司、7家制造商、7所大学和研究机构组成的“替代气体研究小组”的讨论,从7个角度总结了日本对SF6替代气体的基本要求SF6气体替代技术的市场需求
向 SF6 气体替代技术过渡的路线图
* 产品发布 =型式试验完成 / 销售开始时间(不包括制造提前期)
路线图创作的基本条件和思路
断路器和 GIS 分开介绍。(考虑到国内电力公司对断路器和GIS分开管理和统计,引入GIS前对断路器进行技术检查是普遍现象)
产品发布的定义 =型式试验完成 / 销售开始时间(不包括制造提前期)
根据JEC-2300:2020,符号分为四类:“72 / 84kV”、“120/168 / 204kV”、“240 / 300kV”和“550kV”
还列出了日本更新需求的预期增长和欧洲的监管时间表
关于“未来可扩展至系统最高工作电压550 kV(*对应七项要求中的(七)项)”,虽然技术门槛极高,假设在低级设备的开发经验和一定的技术研究之后,将来可以实现。
(* 补充) SF6 的全球变暖潜势SF6 气体的全球变暖潜能值 (GWP) 为 25,200(排放到大气中的影响:SF6 1kg = CO2 25.2 吨)
(*补充)日本为抑制电力用SF6气体排放所做的努力
通过深入贯彻“闭环理念”,我们在2005年实现了自主减排目标*,基本方针是尽量减少SF6的泄漏,充分利用其优良特性。(* 制造 <3%,检验 <3%,处置 <1%)
另一方面,GIS 强国日本使用大量 SF6 气体,相当于世界总量的 20% 左右
(* 补充)日本的 SF6 排放量和行业细分
日本的实际 SF6 气体排放量(所有行业)在 2000 年代显着下降,自 2010 年以来已达到饱和
电气绝缘设备(制造和使用)将占 2010 年和 2019 年总排放量的 44% 和 50%
(*补充)欧洲和美国禁止新引进电力用SF6设备的时间表
有必要了解国内外重要活动的日程安排
(* 补充)欧洲 TSO 和电气设备制造商的路线图(2021 年 10 月)
明确电力行业共同可控路线图,引领监管时间表讨论
提出在F气体法规颁布后至禁止新销售前5年至9年的“过渡期”
(*补充)日本现有设备更新时间表
为了有效减少SF6,必须提供满足现有设备更新开始的产品日程
・ 72kV、168kV:2023-2027年左右
・ 300kV、550kV:2026-2035
(* 补充) 符合“7 项要求” (6) 占地面积(可替换现有设备)
替代气体的绝缘和冷却性能低于 SF6,目前预计比最新的 SF6 设备大 1.2 至 1.5 倍
预计将有可能确保更换使用 40 年的设备,这些设备将被暂时更换
由于设计技术的改进、新技术的应用、高气压等,需要不断的小型化
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