告别超级温室气体，零碳开关进入电网替代周期｜进博看未来

界面新闻记者 | 席菁华

为摆脱高压设备对超级温室气体SF₆的依赖，电网装备的减碳替代迎来关键窗口。

界面新闻在第九届进博会装备展区看到，西门子能源145 kV零碳洁净空气绝缘开关设备8VN1 Pro(Blue GIS™)在进博会上首发；在相邻展区，GE Vernova同步带来其去SF₆技术方案的首秀。

GIS即气体绝缘开关设备，属于高压开关的一类，是变电站核心输变电设备，负责在电力网络里完成高压电路的通断与隔离。

通俗理解，它相当于电网主干线上的大功率空气开关，和家里墙上的电源开关功能同源，只是承载的是主网高压电，对绝缘、灭弧能力要求严苛得多。

SF₆是六氟化硫的化学式缩写，也是GIS设备沿用了数十年的绝缘、灭弧介质，用于隔离高压带电部件、熄灭开关操作产生的电弧。凭借优异的绝缘和灭弧性能，长期被广泛应用于输配电设备领域。

它是温室效应极强的含氟污染物，替代与管控成为行业亟待破解的难题。

据生态环境部配套专家解读文件，其100年时间尺度全球变暖潜能值约为二氧化碳的2.35万倍，大气寿命约3200年。1公斤SF₆的等效碳排放，大致相当于一台家用燃油车行驶20万公里的排放水平，少量泄漏即可形成长期温室效应，是中国非二氧化碳温室气体管控框架下重点推进管控的工业温室气体之一。

零碳无氟环保型GIS，正成为高压开关行业下一代技术主线。

“业界正在慢慢淘汰、禁止使用含氟气体。基于这样的背景，我们推出Blue GIS™，产品设计理念为零氟、零碳、零排放、安全可靠，更好满足电网绿色低碳转型的需要。”西门子能源有限公司电网科技集团总经理、中国市场与客户部负责人王肩雷在接受界面新闻采访时表示。

西门子能源145 kV零碳洁净空气绝缘开关设备8VN1 Pro 拍摄：席菁华

Blue GIS™是西门子能源“Blue零碳无氟环保型产品组合”中的核心产品，其中145 kV 8VN1 Blue GIS™是全球首款采用真空灭弧技术与洁净空气绝缘的145 kV气体绝缘开关设备。

该产品的核心意义在于不再使用传统高压开关设备采用的SF₆气体。以洁净空气作为绝缘介质，搭配真空灭弧技术，显著降低设备全生命周期碳排放，同时保持可靠的技术性能。

Blue GIS™系列于2018年推向市场，2021年在进博会首展该技术，经过多年工程应用和产品迭代，今年西门子能源在进博会上进一步展示145千伏8VN1 Pro等新一代产品。

据西门子能源介绍，Blue GIS™适用于陆上电网及海上风电等多种应用场景。

在国内最早落地海上风电应用场景。2020年，72.5 kV等级8VM1 Blue GIS™应用于上海电气位于广东汕头的8 MW风机示范项目，实现国内风机首次以66 kV电压等级运行。

随后该产品示范场景逐步向陆上主网铺开：2021年，河南济源翔云变电站落地国内首台145 kV Blue环保型柱式断路器；2022年，国内首座110 kV零碳变电站无锡清舒变电站投运，核心开关设备包括西门子能源Blue GIS™。

2024年11月，武汉庆云变电站投运，该电站是国内规模最大的110千伏零碳智慧示范变电站，预计全生命周期减排约3.4万吨二氧化碳当量；2025年2月，北京通州大营变电站投运，为北京首座绿建融合数字化零碳变电站，搭载Blue GIS™环保型高压开关设备。

本次首展的是全新迭代的8VN1 Pro机型，同属Blue系列还展出420 kV等级的3AV2环保型柱式断路器。据介绍，该产品技术处于全球领先水平，并且针对国内运维习惯做了全套适配升级。

截至目前，Blue系列设备已在国内多个项目落地，覆盖国家电网、南方电网及海上风电等不同客户和应用场景；截至2026年6月底，Blue系列产品在中国在手订单超过460台，已投入运行超过300台套，应用场景进一步延伸至重庆轨道交通等领域。

在GE Vernova展台，界面新闻现场看到其纳入GRiDEA低碳环保电网解决方案矩阵的去SF₆解决方案。

这套解决方案在维持与传统SF₆开关相当可靠性的前提下，能够在设备全生命周期内显著降低碳足迹。

去SF₆解决方案 拍摄：席菁华

“这套方案的核心在于‘同等可靠性＋全生命周期低碳＋全电压等级覆盖＋广泛运行验证’的组合。”GE Vernova对界面新闻称。

为消除高压开关对SF₆的依赖，GE Vernova研发了两种经过工程验证、互为补充的替代气体路线：一种是用于金属封闭开关设备的g³混合气，由二氧化碳、氧气和少量全氟异丁腈（C₄F₇N）调配而成；另一种是用于断路器、无氟的二氧化碳-氧气混合气体。两种技术均能提供与SF₆开关设备相当的可靠性，同时在设备全生命周期内显著降低碳足迹。

目前，GE Vernova的去SF₆解决方案覆盖到电网各电压等级的全系列高压开关产品，已被全球140余家电网运营商选用。

在海外厂商持续带入成熟方案的同时，以平高集团有限公司、中国西电电气股份有限公司为代表的国内头部开关企业也在同步推进无氟装备研发与示范落地。

目前，它们的中压10–40.5kV环保气体柜、固体绝缘开关已经实现批量供货、稳定中标。220 kV等级已有单台断路器示范投运，420 kV及以上超高压等级产品处于样机攻关、工程验证期。

长期阻碍这类无氟装备大规模落地的深层矛盾，是产业尚未形成足够量产规模，配套验证、制造工艺还在爬坡，推高了设备造价；反映在采购端，就是环保开关初始采购成本高于传统SF₆设备。

政策层面已从“鼓励试点”转向“全链条制度配套”，碳机制开始对冲初始成本痛点。

据生态环境部办公厅、国家能源局综合司2025年12月印发的《温室气体自愿减排项目方法学电气设备六氟化硫回收和净化》，文件建立起SF₆回收净化的减排核算规则，为电力装备绿色选型、减排量化、碳资产核算提供官方依据，补齐了长期困扰行业的价值闭环。

海上风电、大型新能源基地项目，可依托CCER收益，抵消环保装备带来的溢价，拉平全周期成本。

全球气候治理框架下，各国含氟气体管控政策持续收紧，推动高压开关去SF₆替代，也已经被国内列为非二氧化碳温室气体减排的重要抓手。

在“十五五”气候治理相关规划中，中国主管部门进一步明确要求编制SF₆专项管控方案，从源头约束新增用量、推动存量设备的循环利用与替代改造。

界面新闻采访获悉，在“双碳”目标指引下，国家电网、南方电网已经在GIS集中招标框架内设置环保示范标包，部分批次招标已将非纯SF₆方案占比要求提升至70%。其中国家电网力争2028年前实现SF₆使用总量零增长。

这意味着，环保型GIS不再是零星的科研试点，而被纳入电网绿色采购的常态化选项。

收紧的泄漏管控标准，也倒逼电网、电站等设备持有主体主动降低系统内SF₆保有规模。据电力行业标准DL/T 595-2025相关要求，SF₆新建设备年允许泄漏率控制在0.5%以内，在运设备不高于1%。

据生态环境部2025年12月发布的专家解读文件，当前国内SF₆电气设备年回收处理需求已经达到数千吨级别，国内大量在运SF₆GIS、环网柜逐步进入服役中后期，未来除新建项目之外，存量设备更新改造将形成稳定的长期需求。

与之配套的SF₆回收、气体检测、托管运维、在线状态监测等服务业态，会和设备替换同步扩容，形成设备+服务的完整市场。

欧盟持续更新含氟气体管控法规，对输变电设备提出去SF₆强制要求。国内装备企业出海需要满足该合规门槛，由此开展的试验、铭牌、安全规范升级，同步带动了国内相关标准体系迭代完善。