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——六氟化硫气体回收再利用为电网节能减排提供新范本
六氟化硫气体回收处理中心。 国网河北省电力公司电力科学研究院供图
无论工业、农业还是日常生活,都离不开最基础的能源——电力。众所周知，在电力领域，火力发电厂通过燃烧煤炭发电的过程中，会产生大量的温室气体二氧化碳，但很少有人知道，这一生产过程中还有一个毫不起眼的环节，产生和排放另一种温室气体——六氟化硫。
六氟化硫作为一种理想的绝缘介质，被广泛应用于电气设备上，但也是《联合国气候变化框架公约》中重点控制的温室气体之一。有关研究显示，六氟化硫造成的温室效应相比二氧化碳大得多，由于不如二氧化碳为人们所熟知，因此被称为隐形的“碳”，在所有温室气体中破坏程度最高、存在时间最久，会造成大陆气温升高和海洋温差变小，进而导致空气流动减慢，雾霾无法短时间被化解，影响人类健康。
从上世纪开始，世界各国竞相开展六氟化硫的回收和重复使用工作。前不久，国网河北省电力公司六氟化硫气体回收处理中心建成投运，捕捉隐形的“碳”喜见成效，经过实际运行计算，预计年回收、净化处理六氟化硫气体可达百吨。
工作人员正在进行六氟化硫气体质量检测。 国网河北省电力公司电力科学研究院供图
“电”与“气”的“恩怨情仇”
氟被称为反应性最强的元素，它看似危险，却被化学工作者们变成了安全物质，出现在我们的身边。
1900年，法国化学家便用氟制取了六氟化硫。“这是一种很重的气体，比空气重四倍多，如果将这种气体储存在容器内，它也不会‘逃窜’出来。”国网河北省电力公司六氟化硫气体回收处理中心运维负责人刘克成说，如果在上面放一张薄的锡箔纸，纸会漂浮在气体上，不会掉下去，就像变魔术一样。
但六氟化硫真正有用的地方并不在于“变魔术”，而是与电力行业的“相遇”“相恋”。
故事要从这出剧目的关键道具——开关设备说起。
“输电网络就像我们家里的电路一样，需要开关设备根据电网调度指令接通或者切断电路。”刘克成说，开关担负着“保险丝”的功能，当电网发生故障的时候，迅速切断故障部位与其他部分的连接，防止故障扩大。
“电网开关设备的作用虽然与家用开关相似，但是技术要求更加苛刻。”刘克成介绍，前者的工作电压可能高达百万伏，超出家庭用电的几百倍甚至上千倍。在这种环境下，带电部件即便已经分离，相互之间仍然可能发生放电，从而导致开关失灵等故障，威胁人员和财产安全。
经过仔细研究，致力于解决这个问题的科学家们发现，在六氟化硫气体中，带电部件即便接近也不容易发生放电。
“六氟化硫气体具有良好的电气绝缘性能及优异的消除电弧的能力，其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的优异超高压绝缘介质材料。”刘克成说，不仅如此，在常温大气压下六氟化硫气体具有非常高的化学稳定度。在大气中，3200年也不会分解，并且无毒、无臭、不易燃烧。
凭借着得天独厚的绝缘性和稳定度，从1960年开始，六氟化硫气体在电力设备领域大放光彩。
英国卡迪夫大学的一项研究指出，英国的电力网络和变电所目前使用的六氟化硫达1000公吨，而且以每年30至40公吨的速度增加。
但世界上没有完美的物品，六氟化硫气体也不是那么“清白”。
“要说六氟化硫气体最大的缺点，那就是它会造成地球变暖，是地球变暖系数很高的污染物。”刘克成说，六氟化硫气体的温室效应是等量二氧化碳气体的23900倍。
欧盟调查发现，2017年，28个成员国境内排放的六氟化硫总量，其暖化威力相当于673万公吨二氧化碳，也等同于130万辆汽车连续行驶一整年。
据介绍，虽然目前大气层中，六氟化硫含量远远不及二氧化碳，但等到2030年全球用量估计将大幅提高75%，且人工合成的六氟化硫不会自然分解，人们必须加强电力行业六氟化硫气体的监督管理，发展利用再生净化设备，减少六氟化硫气体的大气排放量。
