Aire

Jan 01, 2024

La química del aire tal como la conocemos proporciona el reemplazo más ampliamente disponible y sostenible para el hexafluoruro de azufre (SF6) en aparamentas eléctricas de media tensión.

Para nuestro futuro sostenible, reducir o, como mínimo, estabilizar las concentraciones de los gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global en la atmósfera es una máxima prioridad que se logra mejor, a menos que sean directamente eliminables como el CO2, reduciendo su uso inicial.

Encabeza la lista el gas SF6, el gas de efecto invernadero más potente, cuyos últimos datos indican un potencial de calentamiento global de 25.200, es decir, que 1 kg de SF6 tiene el mismo impacto en el calentamiento global a lo largo de un siglo que 25.200 kg de CO2.

Como gas artificial, se ha utilizado progresivamente durante los últimos 50 años para aislamiento en aparamentas de alta y media tensión, con más de 30 millones de unidades de aparamenta secundaria aislada en gas (GIS) instaladas en todo el mundo.

El aumento de las instalaciones renovables significa que se deben instalar más aparamentas para gestionar sus conexiones a la red. Lo mismo se aplica a los usuarios de energía en industrias que están reemplazando los combustibles fósiles con electricidad, o al transporte como los autobuses eléctricos que ahora dependen de energía eléctrica limpia.

El SF6 y otros gases de efecto invernadero están en el radar de autoridades y reguladores como la Comisión Europea. La Comisión tiene actualmente en revisión una propuesta para eliminarlo por completo de las redes de distribución eléctrica o reducir su uso en los próximos años. Anticipando la necesidad crítica de encontrar una alternativa sostenible y más limpia,Los proveedores de tecnología en la industria eléctrica han estado desarrollando nuevas soluciones y ya están ofreciendo equipos de MT con alternativas libres de SF6..

Una opción que ha surgido son otros gases a base de flúor. Sin embargo, requieren un manejo especial y han surgido algunos problemas de salud y seguridad con su uso potencial, ya que los cuadros eléctricos de MT se encuentran comúnmente en áreas públicas.

Estas opciones presentan desafíos adicionales para las operaciones y la gestión, particularmente al final de su vida útil, cuando el riesgo de fugas del gas o sus subproductos a la atmósfera es mayor.

La otra opción principal elegida por varios proveedores de tecnología es el aire como medio dieléctrico. Está asociado con la tecnología de interrupción del vacío para que la interrupción de corriente alcance el rendimiento eléctrico exigido para su uso en la red y en los sistemas de energía de edificios.

El aire seco no es una opción inmediatamente obvia ya que, aunque es un medio aislante conocido, sus propiedades no son tan buenas como las de los gases fluorados, pero un enfoque de diseño innovador permite que los equipos con aire ofrezcan continuamente un rendimiento excelente (aire presurizado a 0,4 bares para 12 kV y 1,5 bares). barras para el cuadro de 24 kV). También ofrece varias ventajas convincentes para otros aspectos clave. Sostenible por naturaleza, está disponible de forma gratuita y amplia, es seguro y fácil de manipular, y es adecuado para su uso en una amplia gama de temperaturas. Por estas razones,el aire no presenta problemas y puede liberarse a la atmósfera al final de la vida útil del equipo.

Además, una ventaja importante es que la solución puede dimensionarse de forma tan compacta como la solución SF6. En consecuencia, la propia instalación sostenible puede sustituir fácilmente a un equipo convencional equivalente con SF6.

En general, el modo de funcionamiento es idéntico. La tecnología Shunt Vacuum Interruption (SVI), compuesta por una combinación de un interruptor en vacío y un seccionador en aire, también funciona de manera similar al interruptor de 3 posiciones en SF6.

Documentos técnicos de la industria: Cómo colaboran las alternativas al SF6 y las tecnologías digitales para resolver los desafíos energéticosCómo se combinan las alternativas al SF6 y las tecnologías digitales para potenciar la descarbonización y la eficiencia de la electricidad

Con esta innovadora aparamenta de media tensión en uso en el campo durante más de 40 años, la sustitución del aire proporciona múltiples beneficios prácticos y medioambientales a las empresas de servicios públicos y a la sociedad en general, tanto a corto como a largo plazo, sin que las condiciones de funcionamiento de otro modo cambien.

El aire puro es verde por naturaleza, no tiene potencial de calentamiento global ni requiere reciclaje al final de su vida útil; está libre de preocupaciones regulatorias actuales o futuras.

Desde una perspectiva práctica, la aparamenta de aire puro es compacta y ocupa un espacio idéntico o similar al de la aparamenta de SF6. De esta forma, se facilita la sustitución sin necesidad de modificaciones de obra civil en el cuarto eléctrico. Esto proporciona beneficios inmediatos de reducción de emisiones, que las empresas pueden tener en cuenta en su seguimiento e informes ESG.

Con las restricciones inminentes en el uso del gas SF6, el requisito de lograr cero emisiones netas para 2050 y cualquier interruptor nuevo que probablemente siga en uso mucho después de esa fecha, la transición a interruptores de aire fácilmente disponibles es una prioridad urgente en todo el mundo. el mundo.

Investigación porEl Instituto Fraunhofer de Alemania sobre aparamentas de SF6 de MT en Europa ha indicado que deben ser reemplazadas para lograr la neutralidad de carbono de la red de MT.

Si todo sigue igual con la ampliación de la red, los volúmenes de SF6 seguirán aumentando drásticamente durante las próximas décadas. La regulación sobre gases fluorados recientemente propuesta impondría y permitiría la reducción sistemática de estas emisiones de SF6 hasta llegar a 0 en 2050 si la base instalada de SF6 se reemplaza para entonces.

El galardonado AirSeT sin SF6 de Schneider ElectricLa tecnología abarca una gama de aparamentas modulares digitales de MT con aislamiento de aire (AIS) y gas (GIS) para aplicaciones de distribución primaria y secundaria, desde la red inteligente hasta industrias individuales y grandes edificios.

La tecnología fue reconocida por su impacto climático positivo en la categoría de 'Innovación de huellas dactilares de carbono de alto potencial' por los premios internacionales Carbon Handprint Awards organizados por la Coalición de Liderazgo Climático y la Comisión Económica de Vancouver en la Semana del Clima NYC 2022. La solución incluye innovaciones patentadas para las actuales ruptura con SVI y por mecanismo en materiales compuestos que permite la mayor resistencia mecánica requerida por la creciente penetración de energías renovables en la red eléctrica.

Las gamas AirSeT Active también están conectadas a IoT de forma predeterminada para formar un elemento fundamental de una arquitectura de red inteligente con mayor visibilidad y control de su gestión y operación.

Junto con los últimos sensores inalámbricos y herramientas digitales, las características adicionales disponibles incluyen monitoreo de condición 24 horas al día, 7 días a la semana y el potencial de nuevos servicios digitales basados ​​en datos entregados a través de la nube.

Algunas de las redes de distribución eléctrica.Pilotando esta aparamenta ecológica de media tensión basada en aireEntre ellos se encuentran E.ON en Suecia, el mayor DSO del país, EEC Engie en Nueva Caledonia, el distribuidor francés de electricidad y gas GreenAlp y Netze BW en Alemania.

En el próximo editorial de la serie, profundizaremos en algunos de ellos con más profundidad.

Mientras tanto, estePapel blancoofrece información sobre los escenarios potenciales en torno al despliegue de tecnología libre de SF6 y cómo los mercados perciben la transición desde el SF6 hacia alternativas sostenibles.

La tercera parte de esta serie editorial analizará un estudio de caso de cliente en el que Schneider Electric está lanzando al mercado soluciones sin SF6.

Lea la Parte 1 aquí:Por qué la transición energética no puede comprometer el SF6