六氟化硫温室气体减排应对策略

徐霄筱　苏镇西　李依风　陈英

【摘要】SF6是一种强效温室气体，我国大部分SF6气体应用于电力系统，随着电力工业的迅猛发展，其有效的减排和管控对我国达成温室气体减排目标有着重要意义。本文首先综合论述和分析了现有国内外SF6气体减排技术手段、市场手段、管理手段的研究进展及存在问题，再结合我国自身发展情况及电网SF6气体应用情况分别从技术、市场、管理三个层面给提出六氟化硫减排应对策略。

【关键词】六氟化硫；技术策略；市场策略；管理策略

1、前言

随着国内外对环境问题的重视，温室气体受到越来越多的关注。SF6气体作为绝缘介质被广泛应用于电力行业中，其温室效应是CO2的23900倍。电气设备中的SF6气体还可能反应生成有毒低氟化物，造成设备腐蚀或内部绝缘材料劣化，导致设备绝缘性能下降；長期接触SF6气体对操作人员的人身健康也存在着一定的安全隐患。因此，对SF6开展有效的减排和管控具有一定的社会效益、环保效益，对我国达成温室气体减排目标有着重要意义。

随着电力工业的迅猛发展，SF6的使用量越来越大，年排放量逐年增加。为有效应对SF6气体的减排需求，本文首先分析国内外SF6气体减排技术、市场、管理手段现状及存在问题，再结合我国发展现状分别从技术、市场、管理三个角度论述SF6气体减排应对策略。

2、SF6气体减排现状

2.1 SF6气体减排技术手段

2.1.1 回收处理及再利用

气体的回收、净化及再利用不仅具有节能减排、环境保护等显著的环境及社会效益，也具有降低运行成本的经济效益。德国Solvay Fluor Gmbh于1997年提出了SF6气体回收处理和再利用的方案，其回收利用率已达到98.5%，并在美国、欧洲、日本等国家得到了推广。

我国在SF6气体回收处理和再利用领域同样取得了一定的成果，作为中国SF6气体使用最多的企业，国家电网公司一直致力于SF6气体减排技术研究，且在SF6气体减排领域居于领先地位，已研发了SF6气体回收处理循环再利用技术，形成了完善的气体回收净化处理方法。但目前在我国北方寒冷地区多使用SF6混合绝缘气体的开关设备或输电管线，面临着混合绝缘气体回收处理及再利用的问题，但至今还未形成混合绝缘气体回收、回充和净化处理技术及设备。

2.1.2 低全球变暖潜能值气体代替SF6气体

使用低全球变暖潜能值气体替代SF6气体是全球应对气候变化的必然选择，世界各国在混合绝缘气体和新型环境友好气体的替代技术上做了大量研究。虽然混合绝缘气体不能从根本上消除SF6气体的温室效应，但迄今为止还未找到能满足绝缘性能要求的新型环境友好气体。目前SF6混合绝缘气体的研究相对比较成熟，使用混合绝缘气体输电管线已成为电力发展的未来趋势，但混合气体替代纯SF6气体也存在一些检测、回收、净化等问题有待进一步研究。

我国将研究重点放在混合绝缘气体的替代技术上，且在中国北方寒冷地区已得到一定应用，但混合绝缘气体替代六氟化硫气体的技术开发也不尽成熟，为低温室变暖潜能值气体的实际使用及推广也造成了一定隐患。

2.1.3 减少设备SF6气体使用和泄漏

设备制造业以开关设备的SF6气体使用量最大，研究表明简化结构、减少断口数是减少SF6气体使用量的有效措施，但总结国内外设备制造工艺发展情况发现，在较低电压等级设备领域内设备改造及SF6气体减量化研究进展较快，而较高电压等级设备则由于工艺等限制进展较慢。而国内高压开关设备中SF6气体用量占开关中SF6气体总用量的80%以上 ，故需要更深入研究较高电压等级设备的改造工艺才能实现SF6气体减量化。

随着投运的电气设备越来越多，对在役电气设备SF6气体进行泄漏监测成为温室气体减排控制的重要环节。传统的基于压力或密度的SF6气体泄漏监测技术检测灵敏度低，响应严重滞后，只有当气体发生大量泄漏引起压力或密度发生显著变化时才会有响应。此外还有存在泄漏监测死角、对设备运行状态不了解且日常维护不够、泄漏检测手段单一且频率较低等问题。

2.2 SF6气体减排市场手段

除了运用技术手段减少SF6气体排放以外，还可以通过参与碳市场开展SF6气体减排工作。1997年《京都议定书》中规定了发达国家的碳排放配额和碳减排目标，并提出了借助市场机制控制碳排放的理念，推动国际碳市场机制的形成。现如今，欧盟、美国、澳大利亚、新西兰等国家建立的碳交易市场是全球碳市场的重要组成部分。

我国碳交易市场起步较晚，2014年末国家发改委正式启动全国碳排放权交易管理办法的制定工作，对电网企业温室气体排放“算什么、怎么算”提出了统一要求，但还存在以下的问题：（1）我国目前处于地方碳交易试点阶段，未来将全面启动全国碳市场交易，需要企业针对不同阶段具体情况综合分析；（2）相关国家标准、方法、意见等政策性机制不健全，不能有效地推动和引导企业参与到全国碳排放权交易市场中。

2.3 SF6气体减排管理手段

在《京都议定书》签订后，各国陆续展开SF6气体减排管理工作。欧盟于2006年公布了《含氟气体法规》，旨在控制氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫气体的排放量，保证排放量在2010年后不再增加。英国电力公司随后在公司内部发布了《含六氟化硫电气设备的安全运行指南》，规定了工作人员的安全操作流程和相关细节。

虽然我国已针对SF6气体的生产、使用、回收、净化和排放制定了相应的规范、标准，但尚未将SF6纳入国家温室气体控排工作的计划当中，也尚未出台相关法律法规控制其使用和排放，目前以电网企业为主的SF6使用单位大多本着自愿的原则开展排放控制工作，但减排SF6的手段仅主要集中在技术层面，需要针对SF6气体的生命周期全过程形成相应管理方法。

3、应对策略

3.1 技术策略

3.1.1 减少电气设备的六氟化硫气体泄漏

为了预防设备中六氟化硫气体泄漏，应针对设备本身注意以下问题：①设备商严把质量关，设备出厂前按规定进行检测试验，避免不合格设备出厂并投入使用；②因装配或安装的工艺问题，设备在安装验收阶段发生泄漏的情况较多，需进行泄漏检查，发现问题及时更换；③做好设备的检修维护工作，及时更换使用寿命到期或易老化、破损的零部件，消除泄漏隐患。

同时还可提高SF6气体泄漏监测技术，以减少电气设备的六氟化硫气体泄漏：针对室内GIS变电站，可在站内安装SF6气体泄漏报警装置，实时监测设备气体泄漏情况，及时掌握设备状态；针对室外GIS设备，建立以红外成像检漏仪为基础的带电检测技术，及时对泄漏故障进行扫描和定位。

3.1.2 加速混合绝缘气体回收处理及再利用技术研究

目前回收净化及再利用SF6气体的技术已发展的非常成熟，该技术在2015年底被国家能源局列入国家重点推广的低碳技术目录（第二批）在全国进行推广应用。而针对混合绝缘气体的回收、回充、净化工作虽然开展了大量的相关试验研究，也进行了少量的应用，但更多的科研成果还没有在实际生产中检验，还需要根据现场实际情况进行改进和完善，并在该技术成熟后在相关领域内进行推广应用。

3.1.3 六氟化硫气体替代技术的研究

虽然目前国内外在六氟化硫气体替代技术研究上取得了一定的进展，但相比混合绝缘气体的研究和应用领域中获得的成果，六氟化硫气体完全替代技术的相关研究进展相对落后一些，因此需加大六氟化硫气体完全替代技术方面研究力度。同时鉴于混合绝缘气体替代六氟化硫气体的相关研究已取得较大进展，应在技术成熟后推广混合绝缘气体的应用，从根本上减少六氟化硫气体的使用。

3.2 市场策略

我国碳交易市场目前属于地方碳交易试点阶段，预计2017年正式启动全国碳市场交易，因此有必要分别针对现行的地方碳交易试点阶段和未来全国启动碳市场交易时期提出不同的减排应对策略。

对于现行的地方碳交易试点阶段，可灵活利用碳交易市场补偿机制—中国核证自愿减排（CCER）量参与碳交易，该机制允许控排单位在完成配额清缴义务的过程中，使用一定数量的CCER抵扣其部分排放量。调研目前在运作的7个碳交易试点后发现，上海、湖北、重庆三个试点可接纳SF6 CCER，建议企业尽快积极开发SF6 CCER项目，进入这三个碳试点交易获得收益。

在未来全国启动碳市场交易时期，应兼顾减排成本及减排潜力等因素，科学估算企业减排成本和配额盈余空间，制定企业温室气体减排和碳市场交易策略。与此同时，鉴于我国的全国碳市场政策尚未构建完善，还应留意随着碳减排工作的开展，可能会导致碳排放相关方法、标准更新及對政策制定带来的影响。

3.3 管理策略

3.3.1 全面开展SF6气体的排放数据核算

SF6气体排放数据核算是开展SF6气体排放管理的基础，也是制定SF6气体排放管理战略的依据。根据国家和地方政府相关标准，组织各基层相关单位开展SF6气体排放数据核查工作，理清排放总量及排放特点，全面开展SF6气体精细化排放核算工作。

3.3.2 建立SF6气体减排管理工作及培训制度

明确SF6气体排放管理归口单位，组织制定SF6气体排放管理工作规划，制定出台管理办法，并制定相应的奖惩措施，以激励相关单位开展SF6气体减排工作的积极性。与此同时，应组织开展SF6气体减排管控知识的相关培训，进一步加强各级SF6气体管理人员的相关专业知识和技能，以更好的落实SF6气体减排的管理工作。

3.3.3 构建SF6气体气体管理平台

构建SF6气体气体管理平台，以期实现及时、准确地掌握企业内六氟化硫气体的使用情况，掌握SF6气体的回收量、处理量、回用量、新气采购量、库存量等，以实现六氟化硫气体使用情况和循环再利用足迹运动的全过程管理，为六氟化硫气体减排提供完整数据。

4、结束语

SF6气体的回收、净化和再利用是实现SF6减排的最有效的措施，其目前工艺较为成熟，减排效果也较明显，可成为我国推广的主要的SF6气体减排管控手段。从长远来看，开展SF6气体的回收净化再利用工作以降低温室气体排放量并实现资源再利用的同时，有效利用碳交易市场的各种机制进行碳交易，也将成为六氟化硫气体减排管控的发展趋势，只有将技术措施、市场措施、管理措施有机统一起来，才能更加有效和全面地实现SF6气体的减排。

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作者简介：徐霄筱（1988-），女，湖北十堰人，研究生，工程师，长期从事电力绝缘介质的检测和分析工作。手机号码：18326618169。