创新环保电网技术助力消除温室气体排放

卓越的环保开关设备将全面摒弃六氟化硫（SF_₆）气体的使用，该气体的潜在温室效应是二氧化碳的24300倍，在大气中降解时间超过1000年

日立能源EconiQ™550 kV断路器（左）及EconiQ™420 kV柱式断路器

·电网在很大程度上依赖于“超级温室气体”SF_₆，该领域的SF_₆排放量占全球总量的80%。

·随着电力需求的急剧上升，和为实现可再生能源并网而进行的电网扩容，预计到2050年，高压开关设备的市场规模将增长140%，达到600亿美元。

·日立能源推出全球最高电压等级的无SF_₆开关设备，在SF_₆使用最广泛的电压等级提供该温室气体的环保替代解决方案。在全球SF_₆排放中，有80%源自于输配电领域。近日，日立能源针对该领域SF_₆排放问题发布了一项创新技术。

SF_₆广泛用于开关设备，在当前电网大规模扩建时期，这些设备是保护电网和助力能源转型的关键组成部分。SF_₆对气候的潜在危害性是二氧化碳的24300倍，并且在大气中的自然降解时间长达1000多年，远超二氧化碳近200年的留存期。当前，全球SF_₆的整体排放量相当于2.2亿吨二氧化碳当量，占全球温室气体排放的0.6%。这一数字超过了50个常规煤电厂的碳排放总量。

尽管较高的行业标准对气体泄露进行了有效管控，同时SF_₆意外泄漏的情况也相对少见，但利益相关者和监管机构都不愿意再继续使用SF_₆，他们认为这种气体会对环境造成严重威胁并带来监管风险。

为了帮助电力行业解决这一难题，日立能源推出了全球最高电压等级的无SF_₆开关设备EconiQ™550 kV断路器 - 可用于气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）或罐式断路器（DTB），以及EconiQ420 kV柱式断路器（LTA）。

该环保型设备可以取代全球的SF_₆高压开关设备。每个采用新型EconiQ550 kVGIS产品的变电站，约可减少相当于170架满载的大型喷气式飞机从巴黎飞往纽约的碳排放量，同时还能保持与传统开关设备同样的紧凑设计、性能和可靠性。

日立能源全球执行副总裁、高压产品业务单元负责人Markus Heimbach表示：“SF_₆在确保电力供应中扮演着关键角色，它堪比钢铁和混凝土，在现代世界建设中发挥着重要作用。”

“这使得逐步淘汰SF_₆非常具有挑战性。电力行业只有在不牺牲产品性能、可靠性和尺寸的前提下去寻找替代方案，才能在应对严苛的SF_₆管理法规的同时，满足日益增长的电力需求。我们创新的EconiQ技术能够满足这些关键需求。日立能源率先在SF_₆使用量最大的电压等级上推出了该款可持续产品。”

“随着全球向可持续能源未来转型，电力系统也需要随之进行变革。考虑到开关设备的使用寿命通常为40年，迅速采取行动变得尤为关键，今天做出的决定将直接影响2050年净零目标的成功落地。”

日立能源推出的创新环保型高压产品是目前业内唯一一款面向包括550 kV在内电压等级的无SF_₆解决方案，同时其占地面积、尺寸、兼容性、使用寿命、安全性、可靠性和使用效率都与传统SF_₆设备保持一致。该技术能够帮助电力企业改造、扩建老旧变电站，以及在新建站中安装环保型开关设备，助力企业制定逐步淘汰SF₆的路线图。

当前，仅在英国电网的变电站中就使用了约1300吨SF_₆，欧盟则使用了超过1万吨。这让电网运营商面临两大紧迫挑战：实现能源转型和应对气候变化。前者要求迅速扩大开关设备等电网基础设施建设，而后者则要求快速消除SF_₆气体的使用。

对此，欧盟已制定了严格的淘汰计划，分别将于2030年和2032年禁止中压和高压开关设备使用SF₆。英国和美国也在制定类似的法规。

无SF_₆开关设备的实际应用

这两款新型EconiQ产品均已获得试点订单，支持电力企业履行其在气候领域的重要承诺，也充分体现了市场对于环保型超高压输电开关设备的需求。

TenneT是一家覆盖荷兰和德国的输电系统运营商，负责管理超过2.5万公里的高压线路和电缆。目前，该公司已订购日立能源的新型EconiQ 420 kV LTA，并计划利用这一全新产品帮助降低电网损耗，减轻自身运营对气候的影响。

SSEN Transmission是欧洲发展最快的输电公司之一，计划投资200亿英镑加强苏格兰北部的输电网络，从而支持英国实现能源安全和清洁能源的目标。该公司已订购新一代EconiQ 420 kV LTA，以支持其在技术可行下不再投运SF₆设备的决策，这也是该公司低碳化目标的一部分。SSEN Transmission是全球首家获得科学碳减排倡议（SBTi）认可的输电公司，其碳减排目标与实现净零排放路径一致。

SSEN Transmission总经理Rob McDonald表示：“我们非常高兴能与日立能源合作，订购全球首批无SF₆的420 kV空气绝缘开关设备（AIS），成为采用SF₆替代技术的市场领导者。该技术的使用对于我们实现2030年及以后的电网扩建计划和科学减碳目标至关重要。我们将在苏格兰北部的一个变电站升级项目中部署这些产品，以强化当地电网和支持陆上风电并网，从而为英国实现净零目标做出贡献。”

在北美地区，550 kV是常见电压等级，Hydro One和Wesco两家公司也订购了新型EconiQ 550 kV DTB。

Hydro One 有限公司及其全资子公司是安大略省最大的配输电公司，服务约150万客户。截至2023年12月31日，该公司资产总额约为328亿美元，2023年营收约为78亿美元。Hydro One期待通过此次合作，推进其减缓气候变化的举措，以实现2050年温室气体净零排放的目标。

Wesco公司总部位于宾夕法尼亚州匹兹堡市。自20世纪初的电气化兴起到今天的数字化革命，该公司一直致力于推动全球电力技术的发展与进步，为全球约15万客户提供创新技术和解决方案。通过采用EconiQ550 kV环保型DTB，Wesco将帮助其客户实现2030年及未来的可持续发展目标。

Wesco执行副总裁兼电力和宽带解决方案业务部总经理Jim Cameron强调了Wesco对可持续发展的双重承诺，他表示：“我们致力于尽可能地降低公司运营对环境的影响，以及帮助客户实现其可持续发展目标。日立能源EconiQ断路器采用突破性技术减少了SF₆排放，这与我们的企业可持续发展战略保持一致。我们非常自豪能够支持北美地区的首批项目投运。”