В этой статье эксперты компании Eaton и «БалтЭнергоМаш» (лицензионные партнеры Eaton по производству оборудования в России) разберутся в причинах отказа от элегаза и расскажут о том, почему рынок постепенно переходит на безэлегазовые комплектные распределительные устройства.
Что такое элегаз?
Элегаз, или гексафторид серы (SF6), — это газ без собственного запаха и вкуса, который уже многие годы используется в качестве изолятора в комплектных распределительных устройствах, также известных как КРУ, а точнее, в КРУЭ, то есть комплектных распределительных устройствах с элегазовой изоляцией. Эти устройства занимают значительно меньше места, чем аналогичные решения с воздушной изоляцией, их начальная стоимость ниже, а сами SF6-стандарты, в частности, российский ГОСТ, относят к IV классу опасности, то есть к категории малоопасных веществ. Но несмотря на ряд достоинств у элегаза есть и существенные недостатки. И о них чуть подробнее.
Химическая активность на фоне физического воздействия
Сам по себе элегаз не токсичен, но способен образовывать крайне активные и токсичные вещества под воздействием электрической дуги. Также, если в процессе перевозки или эксплуатации нарушается герметичность среды, он вступает во взаимодействие с кислородом или водяными парами. Хуже того, элегаз значительно опаснее CO2 в том, что касается парникового эффекта. Он обладает крайне длительным «сроком жизни» — способен сохраняться в атмосфере более 3000 лет, а эффект от выброса 1 тонны элегаза в атмосферу сравним с эффектом от выброса 32 500 тонн CO2.
Цена
Оборудование на основе элегаза значительно дороже обходится в эксплуатации, что не в последнюю очередь связано со сложностью его обслуживания и утилизации. Например, его нельзя просто так сдать в утиль и переработать— необходимо предварительно откачать элегаз, который, к тому же, невозможно будет повторно использовать без дополнительной обработки.
Исходя из вышеприведенного, многие правительства, которые озабочены глобальным потеплением и экологией, постепенно запрещают применение элегаза.
Как отказаться от элегаза?
Несмотря на явные недостатки элегаза причины не отказываться от него также существуют. Так, многие предприятия построили свои системы распределения энергии вокруг КРУ на базе элегаза и настолько привыкли к этим решениям, что не готовы заменять их пока регулятивные нормы не начнут напрямую запрещать его использование. Некоторых, например, пугает более высокая стоимость на этапе закупки нового и замены «старого» (с элегазом) оборудования. Разница при этом может составлять около 20 %, но она компенсируется сниженными расходами на эксплуатацию.
Тем не менее производители активно внедряют альтернативные решения для изоляции токоведущих частей, не отказываясь от элегазовой технологии. Такими решениями являются вакуумные коммутационные камеры, которые, несомненно, более эффективны в эксплуатации, но могут наносить вред окружающей среде при отсутствии правильной утилизации. В качестве наглядного примера можно привести компанию Eaton. Будучи мировым экспертом в области управления энергии, она уже много лет занимается разработкой решений, не использующих элегаз. В новом поколении КРУ Xiria, которые производит Eaton, используется твердая литая изоляция токоведущих частей на основе эпоксидных смол, а в качестве дугогасительной среды — вакуум. Безэлегазовые системы постепенно вытесняют традиционные КРУЭ по всему миру, включая Европу. Например, в Нидерландах устройства Eaton будут заменять порядка 500-800 КРУЭ в год в распределительных сетях оператора Stedin, обслуживающего более 2,2 млн потребителей. За четыре года действия контракта между оператором и Eaton планируется заменить порядка 90 % от общего количества КРУ среднего напряжения, находящихся в ведении Stedin.
В России же одним из таких производителей, стремящихся как можно быстрее отказаться от элегазовых технолоогий, стала компания «БалтЭнергоМаш», которая осуществляет сборку КРУ нового поколения Xiria по лицензии Eaton. Благодаря уходу от элегаза эти КРУ сохраняют максимально компактный форм-фактор, а в процессе эксплуатации (учитывая средний срок службы в 30 лет) обходятся значительно дешевле.
Применение безэлегазовых КРУ в России
В России безэлегазовые КРУ Xiria применяются с 2013 года, а с 2018 они прошли аттестацию для применения на энергообъектах компании «Россети» и её дочерних организациях. Комплектные распределительные устройства этой серии также прошли испытания на работу в условиях экстремально низких температур и могут применяться, например, в северных регионах страны, где элегазовые КРУ использовать неудобно — у такого оборудования есть ограничение по отрицательным температурам, при которых без дополнительного обогрева газ переходит в жидкую форму. Помимо этого решения Xiria отличаются гораздо большей ремонтопригодностью, чем элегазовые КРУ, что также важно для удаленных регионов России.
В целом российский рынок КРУ специалисты «БалтЭнергоМаш» оценивают примерно в 6000 подстанций. 80 % от этого числа приходится на электросети, включая инфраструктуру «Россетей», ещё 6 % на застройщиков, а остальная часть — промышленность. При этом предложения в сфере безэлегазовых решений занимают только незначительную часть рынка, так как относятся к его премиум-сегменту.
Владимир Марченко, директор по продукту «БалтЭнергоМаш», отмечает: «У российского рынка безэлегазовых КРУ есть большие перспективы, но есть и ряд препятствий для его развития в будущем. Среди этих препятствий — отсутствие чёткой правовой базы, которая бы регулировала и поощряла постепенный отказ от элегазовых КРУ. Также негативную роль играет отсутствие "зелёного" тарифа, который бы позволил повысить рентабельность производства электричества для сетей за счёт экологически чистых видов энергии (в которых можно активно применять безэлегазовые КРУ), и невыработанные механизмы взаимодействия с малыми поставщиками электроэнергии.
В дополнение к этому недавно закончилось действие Киотского протокола 1997 года, который предусматривал снижение вредных выбросов, в том числе и от энергетического комплекса, таким образом, у нас сейчас отсутствуют международные соглашения и регулятивные нормы, которые бы способствовали отказу от элегазового оборудования».
«Тем не менее, рано или поздно такие нормы будут приняты и переход на безэлегазовое электрооборудование станет обязательным, переняв опыт многих европейских стран. На сегодняшний день безэлегазовые КРУ Xiria установлены на более чем 900 объектах по всей России. Нам доверяют сетевые компании, а также производственные предприятия, показывая высокую эффективность операционных затрат в обслуживании нашего оборудования, — говорит Елена Миронова, генеральный директор Eaton в России. — Сегодня у потребителей есть возможность внедрить современное оборудование и освоить его эксплуатацию в спокойном, штатном режиме, а также заложить технологическую основу нормальной работы и развития на будущее».
