UE testează echipamente pentru rețele electrice fără cel mai puternic gaz cu efect de seră folosit în industrie

Uniunea Europeană finanțează dezvoltarea unor echipamente pentru rețele electrice care elimină hexafluorura de sulf, SF6, gaz folosit în instalațiile de înaltă tensiune pentru izolare și stingerea arcurilor electrice. Proiectul MISSION vizează înlocuirea acestui gaz cu un amestec de 80% azot și 20% oxigen, pentru ca transportul energiei electrice să poată deveni mai curat pe măsură ce Europa extinde rețelele necesare pentru energie regenerabilă.

SF6 este folosit de peste o jumătate de secol în echipamentele de comutație din rețelele electrice. Aceste echipamente permit pornirea, oprirea și protejarea circuitelor în instalații de medie și înaltă tensiune. Gazul este eficient tehnic, deoarece izolează bine și ajută la stingerea arcurilor electrice care apar atunci când un circuit este întrerupt, dar are un impact climatic foarte mare și poate rămâne în atmosferă timp de milenii.

De aceea, Uniunea Europeană a început eliminarea treptată a SF6. Înlocuirea lui este însă dificilă, pentru că rețelele electrice au nevoie de echipamente sigure, compacte și capabile să funcționeze la tensiuni ridicate, inclusiv în condiții climatice extreme. MISSION încearcă să arate că tehnologiile fără SF6 pot livra aceeași performanță necesară pentru operarea reală a rețelelor.

Pentru rețelele de curent alternativ, proiectul dezvoltă primul întreruptor cu vid de 420 kV. Întreruptorul folosește vacuum interrupters pentru stingerea arcului electric, adică pentru oprirea în siguranță a curenților și eliminarea rapidă a arcurilor periculoase create la deschiderea circuitului. O caracteristică importantă este că echipamentul păstrează dimensiunile instalațiilor existente umplute cu SF6, ceea ce permite înlocuirea lor fără reproiectarea completă a stațiilor.

Această compatibilitate contează pentru operatorii de rețea. Dacă un echipament nou poate fi instalat în locul unuia vechi, cu aceleași dimensiuni, costurile și timpul de oprire pot fi reduse. În rețelele electrice, unde întreruperile planificate sunt costisitoare și greu de organizat, posibilitatea de modernizare prin retrofit poate accelera adoptarea tehnologiei fără SF6.

Proiectul a trecut prin teste majore de validare și dezvoltare, inclusiv verificări privind capacitatea de întrerupere a scurtcircuitelor. Testele de tip sunt planificate la începutul lui 2026, iar instalații pilot sunt prevăzute la Marsillon, în Franța, și Dagali, în Norvegia, mai târziu în același an. Acestea vor verifica tehnologia în condiții climatice extreme și în operațiuni reale de rețea.

Miza nu este doar înlocuirea unui gaz poluant în echipamentele actuale. Europa are nevoie de rețele mai puternice pentru a conecta parcuri eoliene offshore, centrale solare mari, stocare de energie și noi consumatori electrificați. O parte tot mai importantă a acestei extinderi va depinde de curentul continuu de înaltă tensiune, HVDC, care poate transporta electricitate pe distanțe foarte mari cu pierderi mai mici decât sistemele de curent alternativ.

Pentru această direcție, MISSION dezvoltă echipamente de comutație izolate cu gaz pentru HVDC de 550 kV, fără SF6. Tehnologia este compactă și poate reduce suprafața stațiilor terestre cu până la 95% față de soluțiile izolate în aer, potrivit CORDIS. Reducerea spațiului este importantă atât pe uscat, unde terenul pentru infrastructură energetică este limitat, cât și offshore, unde fiecare metru pătrat pe platforme sau instalații marine contează.

Infrastructura HVDC este esențială pentru integrarea energiilor regenerabile. Parcurile eoliene offshore și centralele solare mari sunt adesea departe de zonele unde energia este consumată. Curentul continuu de înaltă tensiune permite conectarea acestor surse la rețea cu pierderi mai mici, dar dezvoltarea sa are nevoie de echipamente sigure și fără emisii asociate gazelor folosite pentru izolare.

Proiectul lucrează și la un întreruptor DC ultra-rapid de 12 kV pentru rețele de medie tensiune. Acest tip de componentă poate deveni important pentru microrețele, sisteme de stocare în baterii și infrastructură de încărcare a vehiculelor electrice. În astfel de sisteme, protecția rapidă este esențială pentru a izola defectele, a preveni avarii și a menține alimentarea în zonele neafectate.

Combinația dintre echipamente AC, HVDC și întreruptoare DC de medie tensiune arată că tranziția energetică nu depinde doar de turbine, panouri solare sau baterii. Rețeaua care transportă energia trebuie modernizată în același timp. Dacă infrastructura de comutație rămâne dependentă de SF6, o parte a sistemului construit pentru decarbonizare continuă să se bazeze pe un gaz cu impact climatic foarte ridicat.

Pentru UE, proiectul MISSION aduce împreună două obiective: extinderea unei rețele electrice capabile să transporte mai multă energie curată și reducerea emisiilor generate de echipamentele folosite în acea rețea. Dacă testele confirmă performanța în condiții reale, tehnologiile fără SF6 pot deveni o piesă importantă în modernizarea rețelelor europene de transport și distribuție a energiei.