施耐德电气发布白皮书 探索电网低碳化发展的三大路径

随着化石能源的持续消耗，2019年全球大气二氧化碳浓度达到数百万年来最高水平，且升幅远远高于过去10年的平均水平。因此，采取更有力度的行动以应对气候变化已经刻不容缓。

目前，包括中国“3060目标”在内，全球已有数十个国家和地区提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，电力基础设施和高耗电行业作为电力低碳化的关键行业面临来自外部和内部的强大压力。

可以看到，如何以可持续和气候友好的方式满足不断增长的电力需求，是目前电力行业低碳化转型过程中面临的一个关键挑战。2021年国家电网突出强调“坚持绿色发展”，推进数字化转型，加快推动电网向能源互联网升级，为清洁能源发展、满足多样化用能需求、提高能源效率提供支撑与服务。

作为能源管理和自动化领域的专家，近日，施耐德电气发布白皮书——《无六氟化硫（SF6 -free）结合数字技术，助力建设低碳高效电网》（以下简称《白皮书》）指出，停止使用不可再生能源发电、提高现有电网和大型电力用户的效率、减少对 SF6 温室气体的依赖，推动无六氟化硫技术在电气设备中的应用是电力行业低碳化转型的3个主要方向。

电网低碳化的三大路径

全球范围内的电气化趋势日益显著，这更加凸显了电力行业低碳化的必要性。《白皮书》指出，低碳化不仅需要电网和发电企业的减排，还与电力的高效输送和使用密切相关。这意味着大型电力用户（如石油和天然气、食品饮料、水泥制造、数据中心等高耗电行业）必须在提高电力系统效率、减少碳足迹方面发挥重要作用。

因此，《白皮书》提出了电网低碳化的三大路径。一是电网必须整合更多的可再生资源。

二是通过能效提升实现电网低碳化。三是推动无六氟化硫技术在电气设备中的应用数据显示，SF6 的开关设备在中压开关设备中占据关键地位。目前欧盟 28 国估计有 1500 万台中压开关设备在运行，其中有 1000 万台使用 SF6。据弗劳恩霍夫能源经济和能源系统技术研究所估计，这些设备共含有 8600 吨 SF6  气体，如若全部被释放到大气中，将相当于排放了 1.96 亿吨二氧化碳。而随着电网扩容，将有更多中压开关设备被安装，弗劳恩霍夫研究所的预测模型显示，保守情形下，从现在到 2050 年，欧洲电网扩容将使开关设备总量增加 42％，这无疑进一步加剧了气候风险。

SF6-free结合数字技术助力实现低碳高效电网

《白皮书》指出，数字化设备（包括无六氟化硫设备）是提高发电、配电和用电效率并实现低碳化的起点。数字化设备及其收集和传输的信息为实现一系列技术、运营、环境和经济效益打开了大门。

首先，互联互通的数字化设备助力集成更多可再生能源。分布式可再生能源的大量引入，使电网变得越来越难以管理。其原因在于，许多配电网的物联化程度较低或只实现了部分物联化，特别是在中/低压变电站的下游。对老式变电站中的中压设备进行监测，需要采用复杂的、侵入性的方法，成本很高。因此，要想获得准确、实时的电压测量结果，就需要部署新的解决方案和传感器，从而最大程度降低全球电网的长期成本。为应对这一挑战，可以部署一些新的数字化解决方案。

其次，互联互通的数字化设备助力提高效率。借助提高能效的数字技术，配电网络运营商现在可以改善其网络。

第三，减少对SF6温室气体的依赖。德国OKO-RECHERCHE科学院的一份简报称：“近年来，无六氟化硫（SF6-free）中压开关设备技术取得了长足进步。”事实上，大型电气设备制造商已开始提供各种环境友好型开关设备，这些设备使用全球变暖前能值为零的绝缘和断流介质。各地在政策上的支持也很显著，SF6 是《京都议定书》（1997年）中列出的6种温室气体之一，目前已有191个国家签署了该议定书。此外，欧盟在2006年制定了氟化气体条例，旨在减少预期之外的 SF6排放量。

施耐德电气基于多年潜心研究，提出“干燥空气是最佳的SF6替代气体”，并推出全新无六氟化硫中压开关柜系列，使用干燥空气作为绝缘气体，彻底消除了SF6温室气体的排放，走出了实现真正绿色电网的关键一步。

《白皮书》指出，目前，向无六氟化硫未来过渡的进程已经开始，技术、用户和利益相关者都已经做好准备。通过从现有电网中逐步去除这种危害巨大的温室气体，可以将电力这种最高效的能源形式对气候变化的影响降至最低。在中国，施耐德电气将积极推动无六氟化硫与数字化技术的结合，双管齐下，提高电网效率、促进电网低碳化，才能进一步加快实现绿色电网，从而实现整个社会的可持续发展。（林   楚）