Как ще се отразят планираните промени в регламента за F-газовете върху пазара на КРУ

• SF₆ е най-вредният и дълготраен парников газ, отделян от човешка дейност, с потенциал за глобално затопляне 25 200 пъти по-голям от този на въглеродния диоксид и атмосферен живот от до 3200 години
  
  
• През април 2022 г. Европейската комисия призова за повече ограничения за употребата на F-газове в оборудването за електроразпределение
  
  
• Днес все повече и повече производители на КРУ и оператори на преносни и разпределителни съоръжения залагат на продукти, които не съдържат флуорирани газове и не представляват риск за замърсяване на атмосферата, водите или почвите

Преди 10 години не съществуваха жизнеспособни алтернативи на серния хексафлуорид (SF₆) като изолационен газ в комплектни разпределителни уредби (КРУ) високо напрежение, въпреки че се смята, че този флуориран газ има най-високия потенциал за глобално затопляне. Днес алтернативни решения има и ерата на F-газовете е към своя край.

Какво въздействие има SF₆ върху околната среда

Серният хексафлуорид е създаден от човека газ без мирис, който принадлежи към семейството на флуорираните газове (F-газове). Той е най-вредният и дълготраен парников газ, отделян от човешка дейност, с потенциал за глобално затопляне 25 200 пъти по-голям от този на въглеродния диоксид и атмосферен живот от до 3200 години.

Според Агенцията за опазване на околната среда на САЩ около 80% от глобалното количество SF₆ са използвани в КРУ. Затова е очевидно, че справянето с този сегмент е от първостепенно значение.

Регулиране на F-газовете

Днес, продължаващата употреба на SF₆ и други флуорирани газове в изолация за КРУ ВН е належащ въпрос, що се отнася до устойчивия пренос на електроенергия, особено с оглед на това, че търсенето на изолирани КРУ нарасна рязко. Това се дължи на децентрализираното производство на възобновяема енергия, глобалния ръст в потреблението на енергия и повишената урбанизация, която увеличава нуждата от малки подстанции и съответно от компактни екологосъобразни КРУ.

Законодателната власт е наясно с това и налага все по-строги изисквания за употребата на флуорираните газове. Заради високия си потенциал за глобално затопляне например, през 2014 г. употребата на SF₆ за повечето приложения бе забранена от ЕС, с изключение на енергийния сектор поради липсата на алтернативи.

През април 2022 г. Европейската комисия предложи преразглеждане на това ключово законодателство, призовавайки за повече ограничения за употребата на F-газове в оборудването за електроразпределение. Предвижда се F-газовете да бъдат редуцирани с 90% до 2050 г. и да се забрани употребата в КРУ на F-газове с потенциал за глобално затопляне над 10 в периода от 2026 до 2031 г. (ВН) в зависимост от напрежението на КРУ. Регламентът дава и гъвкавост в нишови ситуации, при които може да няма алтернативи на F-газовете.

В Калифорния вече е в сила закон за отстраняване на F-газовете от газоизолирани КРУ. Не е изненадващо, че темата бе и сред акцентите в панелните дискусии по време на COP27 в Египет, насочени към проучване на алтернативите на F-газовете в глобален мащаб.

Защо SF₆ е толкова разпространен за КРУ

Причините за това са очевидни – защото той осигурява високоефективна дъгогасителна и изолираща среда с дългосрочна стабилност и е относително безопасен за манипулиране. До 1960-те години като дъгогасителна среда в прекъсвачи високо напрежение в подстанциите по цял свят се използва масло.

Употребата на масло обаче има редица недостатъци, сред които например рискът от пожар и необходимата честота на поддръжка. Когато започва да се използва серен хексафлуорид, на него се гледа като на отлична алтернатива за подобряване на експлоатационните параметри и безопасността във високонапреженовите приложения.

Понастоящем SF₆ все още е стандартният газ, използван за изолация на КРУ. Хиляди тонове серен хексафлуорид се употребяват в новоинсталираните всяка година КРУ, които са с очакван експлоатационен живот от 40 до 60 години.

Със сигурност производителите не омаловажават рисковете, свързани със SF₆. Предлаганите на пазара усъвършенствани решения осигуряват степен на изтичане на SF₆ под 0,1% на година. В същото време инженерите са обучени да внимават при манипулирането с разпределителни компоненти, съдържащи серен хексафлуорид.

Газове с естествен произход или флуорирани газове

Все пак, предвид стремежа към нетни нулеви емисии с цел минимизиране на глобалното затопляне, серният хексафлуорид ще трябва да бъде постепенно премахнат напълно от разпределителното оборудване. Основните претенденти да го заменят са базирани на газове с естествен произход като CO2, O2 и N2 и газови смеси, включващи други флуорирани газове, притежаващи частица от потенциала за глобално затопляне на SF₆.

Въпреки че потенциалът за глобално затопляне на смесите от флуорирани газове е по-малък, той все пак е няколко стотици над 1. В допълнение, тези газови смеси губят ефективността си при много ниски температури. Съществува и риск от по-бързо износване на разпределителните компоненти, което пък влошава работните им параметри и води до по-високи разходи за поддръжка. Манипулирането с газовете е много по сложно, отколкото при газовете с естествен произход, което повишава изискванията към обслужването и съхранението. Тези F-газове принадлежат и към групата на “вечните химикали” PFAS (пер- и полифлуороалкилирани вещества), които са свързани със замърсяване на околната среда и здравни рискове.

Преход от SF₆ към газове с естествен произход

Другата алтернатива на серния хексафлуорид са продукти без F-газове, в които за изолационна среда се използват газове с естествен произход. Колко реалистичен обаче е преходът от изолирани със SF₆ разпределителни уредби към изолация с газове с естествен произход?

Днес все повече и повече производители на КРУ и оператори на преносни и разпределителни съоръжения залагат на продукти, които не съдържат флуорирани газове и не представляват риск за замърсяване на атмосферата, водите или почвите. Това е предпоставка и за липса на необходимост от внимателно манипулиране, рециклиране и докладване, както се изисква в някои части на света в случаите, когато се използва SF₆ или други F-газове.

Използването на решения с газове с естествен произход понижава значително разходите по време на жизнения цикъл на оборудването. Апаратурата може да се използва при много ниски температури до -50°C, без да е необходимо предприемането на каквито и да е превантивни мерки.