Annonse
energi
Verdens første høyspentanlegg uten klimagassen SF6 bygges i Norge
Teknisk ren luft har flere fordeler enn miljøgevinsten.
Når den nye 132 kilovolts transformatorstasjonen på Koengen i Bergen settes i drift i 2020, byr den på to verdensnyheter.
Dette blir det første gassisolerte koblingsanlegget uten svovelheksafluorid – (SF6)– på dette spenningsnivået. I stedet brukes tekniskren luft: En blanding av oksygen og nitrogen.
I tillegg leveres anlegget med måletransformatorer basert på LPIT-teknologi (Low Power Instrument Transformers).
Ekstremt potent klimagass
Det er et viktig steg fremover, for fluorgassen SF6 er en av de mest potente klimagassene vi vet om. Klimagassenes effekt på global oppvarming klassifiseres med såkalt GWP-verdi. GPW står for Global Warming Potential.
CO2 har en GWP-verdi på 1. Til sammenligning er metan en langt mer potent klimagass, og har en GWP-verdi på 25.
SF6 er på et helt annet nivå: GWP-verdien er 22.800. Enkelt sagt er SF6 en 22.800 ganger verre klimagass enn CO2.
Annonse
Denne gassen har imidlertid noen helt unike egenskaper. Den brukes i lukkede bryteranlegg for høyspenning fordi den har høy elektrisk isolasjonsevne, slukker lysbuer når bryteren kobles fra, og kan lede vekk varme.
Dette gjør at koblingsanleggene kan bygges forholdsvis små, og plasseres i tettbygde strøk. Alternativet er luftisolerte anlegg, som du gjerne har sett i form av store utendørs transformatorstasjoner. Disse er store fordi de må ha fysisk stor avstand til jord, og store fysiske brytere for å slukke lysbuer ved frakobling.
- Les også: Frankrike vil stenge 14 atomreaktorer
Positive egenskaper
SF6-gassens mange positive egenskaper har dermed gjort den nødvendig å bruke mange steder, men det krever spesielt gode rutiner som sørger for at den ikke lekker ut av koblingene, og den må tas vare på om det skal drives vedlikehold på koblingene.
For det er tross alt slik at 1 kg SF6 har like stor drivhuseffekt som nær 23 tonn CO2. Om det er mulig å unngå å bruke gassen i utgangspunktet, er det derfor å foretrekke.
Det har lenge foregått et utviklingsløp blant leverandørene av bryteranlegg, eller GIS-anlegg (Gas Isolated Switchgear), for å finne metoder som gjør at man kan unngå å bruke SF6-gass.
BKK ønsket å finne en slik løsning til utskiftning av trafostasjonen på Koengen i forbindelse med nødvendige oppgraderinger for blant annet å kunne tilby landstrøm til flere skip.
Annonse
Inntil 145 kV
Siemens er en av disse leverandørene, og har utviklet et anlegg som ikke krever annet enn luft. Det kan brukes til et koblingsanlegg på inntil 145 kilovolt.
Det får de til ved å kombinere flere teknologier. Teknisk ren luft kan i motsetning til SF6 ikke brukes som brytermedium, så Siemens bruker sin vakuumbryterteknologi til dette formålet.
Vakuumbryteren er hermetisk lukket og vedlikeholdsfri, noe som gjør at det ikke dannes spaltningsprodukter fra lysbuen, og dermed at isolasjonsnivået eller bryteevnen ikke reduseres over tid.
Salgsansvarlig Leif Ingar Stadheim i Siemens forklarer:
– BlueGIS trenger større isolasjonsavstand enn vanlig GIS. Anlegg konstruert for 170 kV med bruk av SF6, kan med «Clean Air» brukes til 145 kV, sier Stadheim.
Annonse
Tidligere brukt i mellomspenning
Vakuumbryteren Siemens har utviklet, er også basert på eksisterende teknologi. Dette har tidligere bare vært brukt på mellomspenningsanlegg.
Fordelene med å gå for «Clean Air» er flere enn forbedret miljøprofil for nettoperatøren. Andre gasser danner giftige spaltningsprodukter når strømmen brytes, Disse kan også gå løs på materialer. Det gir vedlikeholdskostnader.
Vedlikehold krever dessuten at gassen pumpes ut av koblingsanlegget og lagres på en tank mens arbeidet pågår. Teknisk luft kan i prinsippet bare slippes ut, ettersom det har null klimapåvirkning og det ikke dannes skadelige spaltningsprodukter.
Og for anlegg i strøk som vanligvis er litt kaldere enn vestnorsk kystklima: SF6 blir flytende ved 30 kuldegrader. Det er ikke en utfordring med luft.
- Se bildene: Slik kan fremtidens trafostasjon se ut
Billigere vedlikehold
Det er ingen krav til transport, installasjon, drift, rapportering eller resirkulering av luft. Så for kunden er dette en løsning som gir lavere drifts- og vedlikeholdskostnader.
Annonse
Og her ligger antakeligvis en del av forklaringen på hvorfor BKK endte med Siemens som leverandør.
Nils Nesheim, teknisk sjef i BKK Nett, sier at de har fulgt utviklingen innen SF6-alternativer lenge, og da disse anleggstypene ble kommersielt tilgjengelig bestemte de seg for å velge denne løsningen for det nye anlegget som skal bygges på Koengen i Bergen.
For det er ikke slik at det er SF6 eller ingenting. Det er utviklet en rekke alternativer de siste årene, alle med sine fordeler og ulemper. Noen baserer seg på fluorgasser som isolasjons- og slukkegass, noen baserer seg på teknisk ren luft kombinert med vakumbryter og noen bruker CO2.
Mange alternativer under utvikling
Et eksempel på et slikt anlegg er Lyses nye GIS-anlegg bygget med ABBs AirPlus-teknologi, som bruker en fluorketon utviklet av 3M, kalt Novec 5110, blandet med tørr luft i forholdet 20 til 80.
Dette er imidlertid bare gjort tilgjengelig for mellomspenningsanlegg. Det er dog ingen grunn til å anta at teknologi som denne står stille. Denne gassen har en GWP på mindre enn 1.
Og selv om Siemens Clean Air-anlegg i Bergen «bare» skal brukes til 145 kV, sier Stadheim i Siemens at dette ikke er toppen. Målet er å kunne tilby GIS med teknisk ren luft og vakuum effektbryter for 420 kV i 2025.
Annonse
– Det er viktig å pushe leverandørene til å utvikle nye miljøvennlige løsninger. Det blir som om vi etterspør nyere biler med mer miljøvennlig teknologi. Vi vil være en pådriver, og ønsker å ta i bruk ny teknologi. Når vi skal velge fremtidig teknologi, må vi også vurdere fremtidige miljøkrav fra myndighetene, sier Nesheim i BKK Nett.
Lite utslipp i Norge
Det er ikke slik at kraftindustrien i Norge dumper store mengder SF6-gass ut i atmosfæren heller. Det ligger i snitt på 500 kg i året, omtrent 11.000 tonn CO2-ekvivalenter. Det kommer fra lekkasjer og diffusjon, og når dagens anlegg vedlikeholdes – noe som skjer omtrent hvert 25. år.
Det er i den store sammenhengen småtteri. Ifølge Energi og Klima slipper hver person i Norge ut 8,6 tonn CO2 i snitt, så 500 kg SF6 tilsvarer CO2-ekvivalenten fra 1325 personer.
Andre steder er det imidlertid annerledes, og SF6 har vært brukt i rikt monn til lokk på smelteovner, som fyllgass i Nike Air-sko fra 1992 til 2006, i halvlederindustrien og mye annet.
Bidrar til teknologiutvikling
Nesheim sier at de ønsker å bidra til å påvirke leverandørene til å utvikle bærekraftige løsninger ved å investere i den type miljøvennlig teknologi.
For antakeligvis hadde investeringskostnaden for dem vært lavere ved å velge et tradisjonelt SF6-GIS-anlegg. BlueGIS-anlegget er dyrere, og tar rent fysisk større plass.
Stadheim sier imidlertid at det har vært en del utviklingskostnader for denne teknologien, og at den kan bli billigere på sikt. Lignende løsninger vil dessuten sørge for at det etter hvert blir konkurranse.
Verdens første 145 kV BlueGIS-anlegg åpner våren 2020 i Bergen. Foruten å forsyne cruiseskip med inntil 20 megawatt, skal det også forsterke strømforsyningen sentralt i byen.
