2.5万倍于二氧化碳，被忽略的温室气体用于电力工业！

随着社会的发展，一种被称之为“最可怕的温室气体”在越来越多的应用在现代电力工业中。

文/本刊记者 王高峰

长期以来，在公众的认知中，二氧化碳排放是造成温室气体效应的最重要因素。然而，还有一种不为常见的气体却具有惊人的全球变暖潜能值，其威力相当于二氧化碳的近2.5万倍，因此也被称之为“最可怕的温室气体”。不幸的是，这种气体越来越多地被应用于现代电力工业中。

这种气体叫六氟化硫，是一种具有相当稳定的化学性质的惰性气体，且是一种人工合成物质，但它具有良好的绝缘性和灭弧性，因而在高压开关、气体绝缘输电线、高压变压器等中高压电力设备领域有着广泛的应用。

可怕的气体

就现代电力工业而言，电气设备通常受制于空间和体积的限制。专家介绍称，得益于六氟化硫的超强绝缘性，以其为绝缘介质的电气设备能够极大地缩小绝缘距离，使用这种气体，能够使电气设备的设计空间和体积极大地缩减。

然而，六氟化硫的大量使用所带来的后果引起了社会的广泛担忧，控制这种高潜势温室气体的使用已变得越来越迫在眉睫。在《京都议定书》提出的六类需要全人类警惕并严厉控制其排放量的温室气体中，二氧化碳全球变暖潜势（GWP）设定为相对衡量标准1，甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫的GWP分别为21、310、140～11700、6500～9200以及25200，也就是说，六氟化硫的温室气体排放值相当于二氧化碳的2.5万倍。

有人曾这么形容六氟化硫的可怕威力：1千克六氟化硫排放对全球气候变暖的助推作用，与24个人搭飞机来回伦敦与纽约一趟排放的二氧化碳相当，或者相当于一辆家用轿车终生汽油消耗量所产生的碳排放。

随着六氟化硫的大量使用，目前大气中这种气体的含量越来越多。据西门子能源电网科技集团技术专家斯蒂芬介绍，在过去20年间，六氟化硫在空气中的浓度增加了一倍。

六氟化硫还有一个巨大的危害是它不易分解，具有非常强的稳定性，排放到空气中之后，会在大气中不断积累，形成长期的温室效应。四川大学教授贾申利介绍称，六氟化硫的生命周期长达3200年，长期大量的六氟化硫排放对气候变化的影响几乎是灾难性的。

相关统计数据显示，电力系统中80%的六氟化硫气体被应用于气体绝缘开关设备中，用绿色无氟电气设备替代含有六氟化硫的设备，已成为全球控制温室气体背景下的大势所趋。

去氟化实践毫无疑问，六氟化硫的危害性已经引起了业界的高度重视。欧盟和美国已经对含六氟化硫的产品进行了立法限制，2024年3月，欧盟通过了欧洲议会和理事会第573/2024号条例，对含氟产品进行了严格限制。该条例规定，自2030年起，欧盟禁止使用含有六氟化硫的中低压电气设备，2032年起禁止所有含有六氟化硫的高压电气设备进入市场。

这一强制性的措施给行业带来巨大压力的同时，也带动了相关市场规模的大幅增加。当前，几乎所有的主流电气设备生产商都把重点转移到无氟产品的研发和生产上。六家全球知名的电气设备企业甚至还成立了“开关设备净零排放联盟”（SwitchingGearsforNetZeroAlliance）。据西门子能源电网科技集团大中华区总经理王肩雷介绍，北欧国家对含氟产品的要求更加严格，时间限制上也早于整个欧盟，因此该公司的很多无氟产品目前已经广泛应用于北欧市场，尤其是在海上风电领域积累了大量的应用经验和案例。

2022年12月，美国3M公司宣布将在2025年底前退出全氟及多氟烷基物质（PFAS）的生产，并在其产品系列中停止使用PFAS，这在业界引起了广泛的讨论。在西安高压电器研究院院长元复兴看来，一系列法规、协定的出台，以及一些公司放弃含氟产品的行为，彰显了环境保护的必要性和紧迫性。

实际上，六氟化硫排放和泄漏问题在国内也受到了强烈的关注，尤其是电网企业已经将无氟产品列入到重要的议事日程。2023年，国家电网公司发布《国网设备部关于全面应用环保型配电开关设备的通知》，明确规定到2030年，国网公司将不再选用含氟类电气产品，并把当前含有六氟化硫中高压开关的泄漏率从0.5%降低到0.1%。除此之外，国家电网还建立了六氟化硫回收机制，据中国电科院教授级高工王承玉介绍，为减少六氟化硫的使用量，在国家电网所属的26家省级公司中，全部建立了省级六氟化硫回收处理中心，实现了六氟化硫现场回收、回充和净化处理，有效提升了六氟化硫的循环再利用水平。

南方电网也在做积极努力。早在2020年，南网公司就制定了《南方电网绿色电网建设指导意见》，并对含氟电气产品做了限制，2022年该公司还建成了首个六氟化硫/氮气混合气体试点工程，并表示将进一步研究运维中气体分析检测方法、缺陷诊断依据、气体回收净化、标准体系建设等关键技术，逐步建立起一套符合电力企业生产实际的标准体系。

由于国内相关电力企业的重视，含氟产品的替代使用已经大规模展开。国内相关设备厂商如西电、平高电气等也不断开发出相关产品。西门子能源在国内也获得了大量订单，据王肩雷介绍，截至目前，该公司无氟替代产品在国内已经拿到200多个间隔的订单，投入运营的达到了100多个。

推广难题

替代六氟化硫产品尽管有多种优势，但也并非没有难点。其中成本较高和立法的缺失都是替代产品在国内推广的制约因素。

当前替代六氟化硫的技术中，替代介质主要包括真空介质、天然气体以及合成气。但无论哪种替代路线，在成本上均大幅高于当前含氟产品，中国电科院教授级高工王承玉呼吁，当前形势下，需要降低无氟产品的价格，“要保持环保和成本的平衡”。

四川大学贾申利教授认为，尽管当前无氟产品制造成本较高，但就整个生命周期而言，其运营成本却比较低，因为真空灭弧室可以做到终生免维护，洁净空气也不需要回收和处理。“如果未来加上碳税的因素，我相信无氟产品的竞争力会大幅增强”，贾申利表示。

另一方面，在六氟化硫退出上，我国目前还没有相关的法律法规出台，企业主动推广无氟产品的积极性会受到影响，因此专家呼吁，我国应加快六氟化硫的规约，启动立法层面工作进程。“六氟化硫是《京都议定书》严格控制的六种温室气体之一，国家应当早启动符合我国实际情况的立法工作，早立法会更主动”，贾申利呼吁。

在西安高压电器研究院院长元复兴看来，尽管目前还没有相关政策和法律，但在一些公司评标过程中，拥有环保标识的产品一般会设置有加分项。这无疑也是对环保产品的一种支持。

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