Przejście na bezemisyjne systemy przesyłu energii
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MISSION(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ma na celu opracowanie technologii rozdzielnic niezawierających sześciofluorku siarki (SF6) - gazu o największym potencjale cieplarnianym na świecie. Innowacje opracowane przez zespół projektu pomogą w budowie solidnej i zrównoważonej sieci elektroenergetycznej na miarę zielonej Europy. Sześciofluorek siarki jest wykorzystywany od ponad 50 lat jako izolator, który umożliwia wygaszanie łuków elektrycznych w rozdzielnicach wysokiego napięcia prądu przemiennego (AC) i stałego (DC). Charakteryzuje się jednak wysokim potencjałem globalnego ocieplenia, większym o około 24 300 razy od CO2 w okresie 100 lat. Zarówno to, jak i fakt, że gaz ten pozostaje w atmosferze przez tysiąclecia, skłonił Unię Europejską do podjęcia wysiłków mających na celu jego stopniowe wycofanie z rynku. Aby wesprzeć dążenie do realizacji europejskich celów w zakresie dekarbonizacji, zespół projektu MISSION opracowuje technologie rozdzielnic, w których gaz SF6 jest zastąpiony mieszaniną składającą się w 80 % z azotu i w 20 % z tlenu. Ta mieszanina gazów będzie stosowana w roli izolatora w rozdzielnicach prądu przemiennego i stałego średniego i wysokiego napięcia, co umożliwi bezemisyjne przesyłanie energii elektrycznej.
Ekologiczna technologia przesyłu prądu przemiennego
Kluczowym założeniem strategii MISSION dotyczącej sieci prądu przemiennego jest opracowanie pierwszego wyłącznika próżniowego do zastosowania w sieci pod napięciem 420 kV. Nowatorski wyłącznik wykorzystuje próżniowe przerywacze w celu gaszenia łuku elektrycznego, aby bezpiecznie załączać i wyłączać prąd oraz natychmiast gasić niebezpieczne łuki elektryczne powstające w momencie przerwania obwodu. Co istotne, takie rozwiązanie nie zwiększa rozmiarów jednostek względem konwencjonalnych urządzeń wypełnionych SF6, co pozwala na bezproblemową modernizację minimalizującą koszty instalacji i przestoje. Po przeprowadzeniu weryfikacji i testów rozwiązania, które potwierdziły możliwości urządzenia w zakresie przerywania zwarć, a także certyfikacji, która odbyła się na początku 2026 roku, zespół planuje instalacje pilotażowe w Marsillon (Francja) i Dagali (Norwegia). Testy pilotażowe pozwolą zweryfikować działanie technologii w ekstremalnych warunkach klimatycznych, gwarantując niezawodność działania sieci elektroenergetycznej w rzeczywistych warunkach.
Przyszłość oparta na prądzie stałym wysokiego napięcia
Chociaż obecnie w sektorze przesyłu energii dominują systemy prądu przemiennego wysokiego napięcia, przyszłość europejskiej sieci elektroenergetycznej w dużej mierze opiera się na technologii prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC). Technologia HVDC jest kluczem do włączenia do sieci odnawialnych źródeł energii, gdyż umożliwia przesył energii elektrycznej na duże odległości, jednocześnie zapewniając mniejsze straty energii niż w przypadku prądu przemiennego. Dzięki temu jest doskonałym rozwiązaniem umożliwiającym podłączenie do sieci morskich elektrowni wiatrowych i dużych elektrowni słonecznych. Istniejące rozwiązania wysokonapięciowe, na których opiera się przesył prądu stałego, wykorzystują SF6. Dlatego zespół projektu MISSION opracowuje rozdzielnicę HVDC o napięciu 550 kV z izolacją gazową. Kompaktowe rozwiązanie może zostać zastosowane w miejscach, gdzie nie na miejsca na większe urządzenia. Pozwala także na zmniejszenie powierzchni zajmowanej przez stacje przesyłowe nawet o 95 % względem rozwiązań z izolacją powietrzną. Ponadto nowa rozdzielnica sprawdzi się także na morzu, zapewniając zbliżone korzyści. Obecnie zespół finalizuje prace projektowe i prowadzi szeroko zakrojone testy mające na celu sprawdzenie, czy system jest w stanie poradzić sobie ze złożonymi rozkładami pola elektrycznego, które stanowią istotny element przesyłu prądu stałego. Konsorcjum opracowuje również ultraszybki wyłącznik prądu stałego średniego napięcia działający w sieciach pracujących pod napięciem 12 kV. Element ten jest niezbędny do ochrony przyszłych sieci średniego napięcia, które z dużym prawdopodobieństwem będą stanowić podstawę mikrosieci, systemów magazynowania energii opartych na akumulatorach oraz systemów ładowania pojazdów elektrycznych. Wszystkie innowacje opracowane w ramach projektu MISSION (eMISsion-free HV and MV transmiSION switchgear for AC and DC) przyczynią się do zwiększenia bezpieczeństwa sieci elektroenergetycznych i budowy sieci przesyłowych prądu stałego dzięki wypracowaniu rozwiązań przesyłowych o doskonałych osiągach, które wpisują się w założenia unijnych celów klimatycznych. Więcej informacji: strona projektu MISSION(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
