Air

Jul 14, 2023

La chimie de l'air telle que nous la connaissons fournit le remplacement le plus largement disponible et le plus durable de l'hexafluorure de soufre (SF6) dans les appareillages électriques MT.

Pour notre avenir durable, réduire ou au moins stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique dans l'atmosphère est une priorité absolue, à moins qu'ils ne soient directement éliminables comme le CO2, en réduisant leur utilisation initiale.

En tête de liste se trouve le gaz SF6, le gaz à effet de serre le plus puissant, les dernières données indiquant un potentiel de réchauffement global de 25 200, c'est-à-dire qu'1 kg de SF6 a le même impact sur le réchauffement climatique sur un siècle que 25 200 kg de CO2.

En tant que gaz synthétique, il a été progressivement utilisé au cours des 50 dernières années pour l'isolation des appareillages haute et moyenne tension, avec plus de 30 millions d'unités d'appareillage secondaire à isolation gazeuse (GIS) installées dans le monde.

L'augmentation des installations renouvelables signifie que davantage d'appareillages doivent être installés pour gérer leurs connexions au réseau. Il en va de même pour les utilisateurs d'énergie où les industries qui remplacent les combustibles fossiles par l'électricité, ou les transports comme les bus électriques qui dépendent désormais de l'énergie électrique propre.

Le SF6 et d'autres gaz à effet de serre sont sur le radar des autorités et des régulateurs tels que la Commission européenne. La Commission a une proposition actuellement à l'étude pour le retirer complètement des réseaux de distribution électrique ou réduire son utilisation dans les années à venir. Anticipant le besoin critique de trouver une alternative durable et plus propre,les fournisseurs de technologie du secteur de l'électricité ont développé de nouvelles solutions et mettent déjà à disposition des équipements MT avec des alternatives sans SF6.

Une option qui a émergé est d'autres gaz à base de fluor. Cependant, ceux-ci nécessitent une manipulation spéciale et certains problèmes de santé et de sécurité ont surgi avec leur utilisation potentielle car les appareillages électriques MT sont généralement situés dans les zones publiques.

Ces options présentent des défis supplémentaires pour les opérations et la gestion, en particulier en fin de vie lorsque le risque de fuites de gaz ou de ses sous-produits rejetés dans l'atmosphère est le plus élevé.

L'autre option principale choisie par plusieurs fournisseurs de technologie est l'air comme milieu diélectrique. Il est associé à la technologie de rupture de vide pour l'interruption de courant afin d'atteindre les performances électriques requises pour une utilisation dans le réseau et les systèmes d'alimentation des bâtiments.

L'air sec n'est pas un choix immédiatement évident car, bien qu'isolant connu, ses propriétés ne sont pas aussi élevées que les gaz fluorés, mais une approche de conception innovante permet aux équipements avec air de fournir en permanence d'excellentes performances (air pressurisé à 0,4 bar pour le 12kV et 1,5 bar pour l'appareillage 24kV). Il offre également plusieurs avantages convaincants pour d'autres aspects clés. Durable par nature, il est librement et largement disponible, sûr et facile à manipuler, et adapté à une utilisation dans une large gamme de températures. Pour ces raisons,l'air est sans problème et peut être libéré dans l'atmosphère à la fin de la vie de l'équipement.

De plus, un avantage important est que la solution peut être dimensionnée de manière aussi compacte que la solution SF6. Par conséquent, l'installation durable elle-même peut facilement remplacer un équipement conventionnel équivalent au SF6.

Globalement, le mode de fonctionnement est identique. La technologie Shunt Vacuum Interruption (SVI) composée d'une combinaison d'un interrupteur à vide et d'un sectionneur dans l'air fonctionne également de la même manière que l'interrupteur à 3 positions dans le SF6.

Livres blancs de l'industrie: Comment les alternatives au SF6 et les technologies numériques collaborent pour résoudre les défis énergétiquesComment les alternatives au SF6 et les technologies numériques se combinent pour favoriser la décarbonisation et l'efficacité de l'électricité

Avec cet appareillage MT innovant utilisé sur le terrain depuis plus de 40 ans, le remplacement de l'air offre de multiples avantages pratiques et environnementaux aux services publics et à la société en général, à court et à long terme, avec des conditions de fonctionnement par ailleurs inchangées.

L'air pur est par nature vert, sans potentiel de réchauffement climatique ou nécessitant un recyclage en fin de vie - il est exempt de tout problème réglementaire actuel ou futur.

D'un point de vue pratique, l'appareillage de commutation à air pur est compact avec une empreinte identique ou similaire à l'appareillage de commutation SF6. Ainsi, le remplacement est facilité sans nécessiter de modifications de génie civil dans le local électrique. Cela offre des avantages immédiats en matière de réduction des émissions, dont les entreprises peuvent tenir compte dans leur suivi et leur reporting ESG.

Avec des restrictions imminentes sur l'utilisation du gaz SF6, l'exigence d'atteindre le zéro net d'ici 2050 et tout nouvel appareillage de commutation susceptible d'être encore utilisé bien après cette date, la transition vers un appareillage de commutation aérien facilement disponible est une priorité urgente à travers le monde.

Recherche parL'Institut Fraunhofer allemand sur les appareillages de commutation MT SF6 en Europe a indiqué qu'ils doivent être remplacés pour atteindre la neutralité carbone du réseau MT.

Avec le statu quo avec l'extension du réseau, les volumes de SF6 continueront d'augmenter considérablement au cours des prochaines décennies. Le règlement récemment proposé sur les gaz fluorés appliquerait et permettrait une réduction systématique de ces émissions de SF6 pour atteindre 0 en 2050 si la base installée de SF6 est remplacée d'ici là.

L'AirSeT sans SF6 primé de Schneider ElectricLa technologie englobe une gamme d'appareillages modulaires numériques MT isolés dans l'air (AIS) et dans le gaz (GIS) pour les applications de distribution primaire et secondaire, du réseau intelligent aux industries individuelles et aux grands bâtiments.

La technologie a été reconnue pour son impact positif sur le climat dans la catégorie « High Potential Carbon Handprint Innovation » par les International Carbon Handprint Awards organisés par la Climate Leadership Coalition et la Vancouver Economic Commission lors de la Climate Week NYC 2022. La solution comprend des innovations brevetées pour la coupure de courant avec SVI et pour un mécanisme en matériaux composites qui permet une plus grande endurance mécanique requise par la pénétration croissante des énergies renouvelables dans le réseau électrique.

Les gammes AirSeT Active sont également connectées à l'IoT par défaut pour former un élément fondamental d'une architecture smart grid avec une meilleure visibilité et un meilleur contrôle de leur gestion et de leur fonctionnement.

Associées aux derniers capteurs sans fil et outils numériques, les fonctionnalités supplémentaires disponibles incluent la surveillance de l'état 24h/24 et 7j/7 et le potentiel de nouveaux services numériques basés sur les données fournis via le cloud.

Quelques réseaux de distribution électriquepiloter cet appareillage MT aérodynamique vertcomprennent E.ON en Suède, le plus grand GRD du pays, EEC Engie en Nouvelle-Calédonie, le distributeur français d'électricité et de gaz GreenAlp et Netze BW en Allemagne.

Dans le prochain éditorial de la série, nous approfondirons certains d'entre eux.

En attendant, celaPapier blancoffre un aperçu des scénarios potentiels autour du déploiement de la technologie sans SF6 et de la manière dont les marchés perçoivent la transition du SF6 vers des alternatives durables.

La troisième partie de cette série éditoriale se penchera sur une étude de cas client où Schneider Electric commercialise des solutions sans SF6.

Lisez la partie 1 ici :Pourquoi la transition énergétique ne peut pas transiger sur le SF6