Remplacement du SF6

Il y a dix ans, il n’existait aucune alternative viable à l’utilisation du SF6 comme gaz isolant dans les appareillages à haute tension, même si ce gaz fluoré est considéré comme ayant le potentiel de réchauffement climatique le plus élevé. Aujourd'hui, des alternatives sont disponibles et l'ère des gaz fluorés semble toucher à sa fin, écrit le Dr Mark Kuschelde Siemens Énergie.

C'est vraiment un spectacle à voir : un parc éolien offshore avec plus de 100 turbines géantes couvrant une superficie de 300 km2. Avec une capacité de 714 MW, le parc éolien East Anglia One, au large des côtes anglaises du Suffolk, produit suffisamment d'énergie renouvelable pour alimenter l'équivalent de plus de 630 000 foyers.

Observer le champ de production d'électricité au milieu des vagues incessantes du sud de la mer du Nord est extrêmement impressionnant. Pourtant, il existe une caractéristique cachée qui rend également le parc éolien remarquable. Sur chaque éolienne, le champ utilise l'isolation la plus écologique possible pour son appareillage haute tension : de l'air pur au lieu du SF6 (hexafluorure de soufre), qui était autrefois la norme.

La réponse souffle effectivement dans le vent, et les temps changent.

Le SF6, gaz artificiel et inodore, appartient à la famille des gaz F (gaz fluorés). En tant que gaz à effet de serre le plus nocif et le plus durable émis par l'activité humaine, il est 25 200 fois plus puissant que le CO2 et sa durée de vie dans l'atmosphère peut atteindre 3 200 ans.

Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement, environ 80 % sont utilisés dans le monde entier dans l'industrie des appareillages de commutation. Il est donc clair qu'il est primordial de s'attaquer à ce segment. C'est pourquoi East Anglia One devrait ouvrir la voie à des efforts efficaces en faveur de la protection de l'environnement.

Il ne se contente pas de générer de l'énergie renouvelable, mais il établit également de nouvelles normes en matière de décarbonation de la partie transport d'électricité du projet. Le parc éolien est en activité depuis près de trois ans et est l'un des premiers à utiliser des appareillages à potentiel de réchauffement climatique ( GWP) de zéro.

Cet article fait partie de la série « Future Energy Perspectives », dans laquelle des experts de Siemens Energy partagent leurs idées sur la manière dont nous pouvons évoluer vers un système énergétique décarboné.

Aujourd'hui, l'utilisation continue du SF6 et d'autres gaz fluorés dans l'isolation haute tension constitue une préoccupation pressante lorsqu'il s'agit de transmission d'énergie propre, d'autant plus que la demande d'appareillages de commutation isolés a fortement augmenté.

Cela est dû à la production décentralisée d’énergies renouvelables, à l’augmentation mondiale de la consommation électrique et à l’urbanisation croissante qui augmente également la demande de petites sous-stations, et donc d’appareillages compacts et respectueux de l’environnement.

Les régulateurs en ont pris note et s’éloignent de plus en plus des gaz fluorés. Par exemple, le PRG élevé du SF6 a conduit l’UE à interdire le SF6 en 2014 pour la plupart des applications, à l’exception du secteur de l’électricité en raison du manque d’alternatives à l’époque.

En avril 2022, la Commission européenne a proposé une révision de cette législation clé appelant à davantage de restrictions sur l'utilisation des gaz fluorés dans les technologies de réseau.

Il réduirait les gaz F de 90 % d’ici 2050 et interdirait leur utilisation dans les appareillages ayant un PRG supérieur à 10 d’ici 2026 à 2031 (haute tension), en fonction de la tension de l’appareillage.

Cela permet également une certaine flexibilité dans des situations de niche où les alternatives sans gaz fluorés pourraient ne pas être disponibles.

En Californie, une réglementation est déjà en place pour éliminer les gaz fluorés des appareillages de commutation à isolation gazeuse. Et sans surprise, lors de la récente COP27 en Égypte, les gaz fluorés étaient au centre des discussions de groupe visant à explorer des alternatives sans gaz fluorés à l’échelle mondiale.

Lisez les dernières informations sur la réglementation des gaz fluorés en Europe :Les parlementaires européens redoublent d’efforts pour réduire les émissions de gaz fluorés

Qu’est-ce qui a fait du SF6 un gaz si populaire pour les appareillages de commutation ?

Pour des raisons évidentes, il s'agit d'un moyen d'extinction d'arc et d'isolation très efficace, stable à long terme et, avec des précautions, relativement sûr à manipuler. Jusque dans les années 1960, le pétrole était utilisé comme agent d'extinction d'arc pour les disjoncteurs haute tension des sous-stations du monde entier.