Toshiba e TEPCO promuovono la tecnologia GIS a 300 kV senza SF₆ con gas di origine naturale
La transizione verso apparecchiature ad alta tensione prive di SF₆ sta prendendo slancio, mentre il settore dell'energia cerca alternative più sostenibili dal punto di vista ambientale all'esafluoruro di zolfo (SF₆).
Toshiba ha annunciato che il suo interruttore in gas (GCB) da 300 kV e il condotto sbarre trifase isolato in gas (GIB) che utilizzano esclusivamente gas di origine naturale sono stati selezionati da TEPCO Power Grid in Giappone. Secondo Toshiba, questa rappresenta la prima adozione al mondo di questi due prodotti a questo livello di tensione.
Si prevede che seguirà il contratto d'ordine formale, con la consegna del GCB da 300 kV prevista per l'anno fiscale 2029 e del GIB per l'anno fiscale 2030.
Perché l'industria si sta allontanando dall'SF₆?
L'SF₆ è stato ampiamente utilizzato nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione grazie alle sue eccellenti proprietà di isolamento dielettrico e di estinzione dell'arco. Da decenni svolge un ruolo fondamentale nei quadri isolati in gas (GIS), negli interruttori in gas e in altre apparecchiature di trasmissione e distribuzione.
Tuttavia, l'SF₆ è anche un potentissimo gas a effetto serra. Il suo potenziale di riscaldamento globale è circa 25.000 volte quello della CO₂ su un periodo di 100 anni, rendendo le emissioni di SF₆ una grave preoccupazione ambientale.
Con l'espansione delle reti elettriche e l'ammodernamento delle infrastrutture ad alta tensione da parte delle utility, la riduzione delle emissioni di SF₆ e lo sviluppo di tecnologie sostitutive dell'SF₆ sono diventati sempre più importanti.
Gas di origine naturale per apparecchiature ad alta tensione prive di SF₆
Toshiba sviluppa tecnologie basate su gas di origine naturale come approccio alternativo al tradizionale isolamento in SF₆.
La sua AEROXIA™ piattaforma tecnologica è progettata per apparecchiature elettriche isolate in gas prive di SF₆, con particolare attenzione alle prestazioni ambientali, alla praticità operativa e all'affidabilità delle apparecchiature.
La prevista implementazione delle apparecchiature GCB e GIB a 300 kV da parte di TEPCO dimostra che le tecnologie a gas isolante alternativo stanno superando la fase di ricerca di laboratorio e i progetti pilota per passare ad applicazioni pratiche nelle reti elettriche ad alta tensione.
Questo sviluppo è un'importante indicazione della direzione generale del settore: la futura tecnologia GIS coinvolgerà probabilmente una gamma più ampia di gas isolanti e miscele di gas, anziché fare affidamento esclusivamente sull'SF₆.
Alternative all'SF₆: dal C4F7N al gas di origine naturale
Il gas di origine naturale non è l'unica via esplorata per ridurre l'impatto ambientale delle apparecchiature ad alta tensione.
Un altro importante sviluppo è l'uso di miscele di gas a base di fluoronitrile, in particolare C4F7N, nei GIS di nuova generazione e nelle apparecchiature elettriche di media e alta tensione.
Rispetto alla tecnologia convenzionale a SF₆, i diversi gas alternativi offrono differenti combinazioni di prestazioni dielettriche, caratteristiche ambientali, requisiti operativi e compatibilità con le apparecchiature. Pertanto, la transizione verso alternative all'SF₆ non consiste semplicemente nel sostituire un gas con un altro.
La selezione del gas, il controllo di qualità del gas, il riempimento, il recupero, l'evacuazione sotto vuoto e l'analisi del gas diventano tutte considerazioni fondamentali durante l'intero ciclo di vita delle apparecchiature.
L'importanza della gestione del gas nell'era delle alternative all'SF₆
Con l'adozione di nuovi gas isolanti da parte del settore dell'energia, affidabili sistemi di gestione del gas rimarranno una parte essenziale della manutenzione e della messa in servizio delle apparecchiature elettriche.
Per le apparecchiature convenzionali a SF₆, il recupero del gas, l'evacuazione, il riempimento, la filtrazione, l'essiccazione e l'analisi della qualità del gas sono già operazioni critiche. Con lo sviluppo di tecnologie prive di SF₆ e a gas alternativo, i produttori di apparecchiature e i fornitori di servizi avranno sempre più bisogno di sistemi flessibili in grado di supportare diversi requisiti di gas e condizioni applicative.
In KSTONE, ci concentriamo sulle tecnologie di gestione e analisi dei gas per il settore dell'energia elettrica. Il nostro portafoglio prodotti comprende sistemi di recupero del gas SF₆, analizzatori di gas, apparecchiature per il rilevamento di fughe, sistemi per vuoto e relative soluzioni per la gestione dei gas.
Allo stesso tempo, KSTONE segue lo sviluppo di C4F7N e di altre tecnologie alternative all'SF₆, con l'obiettivo di supportare le mutevoli esigenze dei moderni GIS e delle apparecchiature ad alta tensione.
Un passo verso una rete elettrica più sostenibile
La prevista implementazione da parte di TEPCO dei GCB e GIB a 300 kV senza SF₆ di Toshiba è più di un singolo progetto di fornitura. Riflette l'accelerazione della transizione verso tecnologie di isolamento a minor impatto ambientale nel settore della trasmissione e della distribuzione.
Mentre le utility e i produttori di apparecchiature continuano a valutare gas di origine naturale, miscele a base di C4F7N e altre alternative all'SF₆, evolveranno anche i requisiti per la qualità, la gestione e la manutenzione del gas.
Per le aziende che operano con GIS e apparecchiature ad alta tensione, comprendere oggi questi sviluppi può aiutare a prepararsi per la prossima generazione di infrastrutture elettriche isolate in gas.
KSTONE continuerà a seguire lo sviluppo delle tecnologie alternative all'SF₆ e a fornire soluzioni per la gestione e l'analisi dei gas per le mutevoli esigenze del settore elettrico globale.