绝缘气体是能使有电位差的电极间保持绝缘的气体,常见的有氮气、二氧化碳、六氟化硫等,其中,六氟化硫(SF6)具有绝缘性能优、灭弧能力强、介电强度高等优点,在中压、高压、特高压电力设备、输电线路等领域应用最为广泛,代表性产品例如气体绝缘金属封闭开关。但SF6的GWP(全球变暖潜能值)高,温室效应强,在环保要求提高背景下,其应用受到限制,因此环保绝缘气体研究与应用受到关注。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年环保绝缘气体行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,在全球范围内,研究的环保绝缘气体主要有六氟乙烷(C2F6)、全氟丙烷(C3F8)、八氟环丁烷(c-C4F8)、三氟碘甲烷(CF3I)、全氟异丁腈(C4F7N)等。其中,C2F6、C3F8、c-C4F8的绝缘性与SF6接近,GWP值虽然低于SF6但仍较高,且半衰期较长,其规模化应用仍需要进一步研究。CF3I的绝缘性高于SF6,且GWP值低、半衰期短,有望成为SF6的替代产品大规模应用。
C4F7N是我国研究较为热门的环保绝缘气体,其绝缘性达到SF6的2倍,GWP值仅为SF6的1/10,可以与二氧化碳、氮气等其他气体混合使用。2020年7月,我国黎明院研制的新型环保绝缘气体全氟异丁腈(C4F7N),在西安高压电器研究所通过了1000千伏环保型GIL设备全套型式试验,为我国特高压设备技术升级提供了保障。除黎明院外,我国环保绝缘气体研究机构还有中科院电工所、上海交通大学、西安交通大学、武汉大学、重庆大学等。
气体绝缘金属封闭开关(GIS),是由利用绝缘气体、灭弧介质制成的电气元件如断路器、隔离开关、母线等组合而成的控制设备,绝缘气体是不可或缺的重要组成部分。以GIS为例,随着电网覆盖率不断拓宽、高压特高压建设规模不断扩大,全球GIS需求不断增长,预计到2025年全球GIS市场规模将达到270亿美元左右。由此来看,环保绝缘气体市场空间广阔,在环保压力下,环保绝缘气体将取代传统绝缘气体,未来更具发展前景。
新思界
行业分析人士表示,我国“十四五”国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项中提出,针对电力系统中大量设备使用的SF6(六氟化硫)绝缘气体带来温室效应的问题,研究探索新型环保绝缘气体及其应用技术。未来,在“碳中和”背景下,我国环保绝缘气体替代传统绝缘气体步伐将加快,叠加政策对环保绝缘气体开发支持力度加大,我国环保绝缘气体市场需求有望快速增长。