地球与环境 2022-01-23 12:24

致力于创造一个没有强效温室气体的电网

气体六氟化硫(SF6)自20世纪30年代引入公众以来,一直在保护我们的电网免受危险电弧和爆炸的影响。六氟化硫是由通用电气实验室开发的,由于其可靠性和安全性,它是电力公司最广泛使用的绝缘气体之一,但相对而言,公众对其还不太了解。

从20世纪60年代开始,随着温室气体及其对环境的影响越来越广为人知,六氟化硫已被确定为全球变暖的最大原因之一。当大多数的教育和立法努力都集中在二氧化碳排放上时,尽管六氟化硫具有惊人的全球变暖潜力:是二氧化碳的25200倍,但它却没有受到人们的关注。

正因为如此,康涅狄格大学电气和计算机工程教授曹阳被选为美国能源部高级研究计划署能源(ARPA-E)在三年内获得270万美元的资助,以开发一个生命周期管理框架,并在基于物理的老化建模方面进行创新。老化的副产品固定,以及通用电气研究公司的低成本、高保真多重气体泄漏传感器,以帮助公用事业平稳过渡到一个新的、无SF6的电网。

Professor Yang Cao.
杨曹(有限公司 ntributed图)

Cao将与材料科学研究所主任Stephen Suib、GE研究院的科学家Radislav Potyralio和Karim Younsi以及GE Grid Solutions的其他科学家一起工作。

根据曹的研究,公用事业公司转向替代性绝缘气体的最大障碍是它们的分解特性和潜在毒性的不确定性。直到最近,许多公司都发现开发一种新的替代天然气在技术上具有挑战性,直到3M和GE电网解决方案最近开发出了替代天然气。这些新的气体家族已经显示出了希望,当与二氧化碳和氮气等缓冲气体混合时,它们显示出了在寒冷环境中保持良好状态的敏锐能力。

但即使有了这样的承诺,仍然存在障碍。在美国以外的国家进行的研究发现了复杂的分解过程和副产品的巨大差异。由于存在如此多的不确定性和不成熟的生命周期管理,美国公用事业公司一直不愿在没有明确信息的情况下广泛采用这些新气体。

在接下来的三年里,Cao和他的团队将专注于泄漏、老化副产物检测和g3 TM (GE的天然气产品)的固定。通过他们的传感技术和生命周期管理方法的发展,美国公用事业公司将能够在所有类型的设备上实施他们的技术,并确定这些新气体的行为。在向无六氟化硫绿色电网过渡期间,只需稍加调整,这些技术就可以在所有类型的无SF6设备上实施,并可以扩展到现有资产的SF6泄漏检测和寿命结束固定。