Намаляване на потреблението на вода за охлаждане на топлогенериращи инсталации

Участието на заинтересованите страни е важна част от процеса на издаване на разрешения за електроцентрали, но е трудно да се екстраполират последиците за конкретен компонент на централата. Охладителните кули, които могат да бъдат високи над 50 метра, са може би един от най-видимите компоненти на растението и следователно може да има местна опозиция на отрицателното естетично въздействие на внушителната кула върху ландшафта. Въпреки това могат да бъдат въведени мерки за смекчаване и компенсиране, например чрез проектиране и разполагане на инсталацията, за да се сведе до минимум видимостта на неговите най-видни инфраструктури от близките населени райони, или чрез скрининг чрез засаждане на дървета около растението и/или чрез изграждане на изкуствени хълмове (почва), които се смесват в естествения ландшафт и блокират гледката на растението. Местните общности могат да бъдат пряко финансово компенсирани за загубата на благосъстояние, причинена от претърпените естетически въздействия, или могат да бъдат предприети други компенсаторни действия, като например изграждане на социално полезна инфраструктура като паркове, училища и др.

Тъй като тези варианти намаляват изтеглянето на вода от даден басейн, се очаква те да се разглеждат благоприятно от заинтересованите страни, които разчитат на същите водни ресурси като електроцентралите, които прилагат тези мерки. Произтичащите от това промени в правата за ползване на водите следва да бъдат обсъдени между всички заинтересовани страни и съответно договорени с тях и с органите на водните басейни.

Охлаждането на рециркулационните кули е с около 40 % по-скъпо (US DOE, 2009 г.) от веднъж чрез мокро охлаждане и може да се прилага там, където наличието на вода е ограничено или въздействието на засичането и заустването и топлинните зауствания трябва да бъде намалено.

И двата варианта за сухо охлаждане осигуряват много по-голяма гъвкавост в местоположението на нови електроцентрали, тъй като стават независими от наличието на голям воден обект. Основният недостатък на този вариант се крие в неговите икономически разходи. И при двата вида сухо охлаждане, преносът на топлина е значително по-малко ефективен, отколкото при „мокри“ опции за охлаждане, и следователно изисква много големи и механично сложни охладителни инсталации. Това води до по-високи разходи. Работата на системата за сухо охлаждане всъщност изисква 1—1,5 % от мощността, генерирана от централата, в сравнение с 0,5 % от рециркулационната система и на практика нула за веднъж. Физиката на изпарението, приложена в мокри охладителни кули, всъщност позволява по-ефективно прехвърляне на топлина от тази от пара или вода към въздуха чрез метални перки и по този начин увеличава цялата техническа и икономическа ефективност на завода. Следва да се отбележи, че топлинната ефективност и следователно икономическите условия на експлоатация варират в зависимост от климатичните условия на местоположението на инсталациите и могат да бъдат значително различни в цяла Европа.

Това сочи към второ техническо ограничение на сухото охлаждане: при горещ климат околният въздух с температури над 40 °C значително намалява охлаждащия потенциал на системата за сухо охлаждане в сравнение с „мократа“ система, която основава потенциала си на много по-ниски температури на мокрите крушки.

Възможен изход може да бъде хибридна суха/рециркулационна система. Сухото охлаждане може да се използва в състояние на недостиг на вода и може да бъде съчетано с ограничено използване на система от охладителни кули за рециркулация при пика на температурите. Охладителната система за рециркулация на кулата може да се използва и по време на периоди, в които има изобилие от вода.

Стойностите на разходите очевидно варират в зависимост от специфичните условия на всяко растение. Въпреки това, като цяло US DOE (2009 г.) съобщава, че охладителните системи за мокро рециркулиране са с 40 % по-скъпи от системите за преминаване, докато системите за сухо охлаждане са три до четири пъти по-скъпи от рециркулиращите мокри охладителни системи. В момента мокрите рециркулационни системи се считат за най-добрата налична технология за охлаждане на топлоцентрали от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA), тъй като свеждат до минимум въздействието върху водните екосистеми, като същевременно поддържат увеличението на разходите на достъпни цени.

От друга страна, както рециркулационните, така и сухите системи практически нямат прием на вода и нямат въздействие върху водните екосистеми, което може поне частично да компенсира допълнителните капиталови и оперативни разходи, по-специално в условията на недостиг на вода, предизвикан от изменението на климата.

Изборът на охладителната система е важна част от конструкцията на електроцентралата. То подлежи на процедурите за издаване на разрешения, прилагани за предоставяне на разрешение за изграждане и експлоатация на електроцентрали, което варира в отделните държави. Тъй като системите за сухо охлаждане са по-малко енергийно ефективни в сравнение с други охладителни системи, в момента те се нареждат на последно място по реда на най-добрите налични технологии за охлаждане в ЕС и са изпреварени от рециркулирането на охлаждането на кули. Въпреки че използването на сухо охлаждане не е изключено, то е ограничено до места с много ограничени водни ресурси или със специфични екологични проблеми, свързани с използването на водата.

За големи единици следва да се вземат предвид и последиците за безопасността по отношение на отстраняването на топлината на разпадане след аварийно спиране със загуба на енергия.

Измененията на споразуменията за използване на водите, произтичащи от намалените нужди от вода на инсталациите, които прилагат тези варианти, следва да бъдат официално договорени с органите на водните басейни въз основа на консултации с всички засегнати заинтересовани страни.

За новите инсталации времето за изпълнение е същото като на растенията, към които принадлежат. За преоборудване, тя варира в зависимост от технологиите. За да замени системата за преминаване, проучване относно модернизирането на калифорнийските крайбрежни електроцентрали (Тетра Тех, 2008г.) показва престой на централата (за да се позволи инсталирането и свързването на новата охладителна система) от шест седмици като консервативна оценка за фосилните централи, докато модернизирането на охладителната система на атомните електроцентрали може да изисква до 12 месеца поради тяхната техническа сложност.

Жизненият цикъл е същият като централата за производство на електроенергия, към която принадлежи конкретната мярка. Продължителността на живота на термичните инсталации варира в зависимост от технологията: ядрените централи, въпреки че техният проектен живот обикновено е 40 години, могат да продължат да функционират до 70 години (научноамерикански, 2009 г.), докато централите за изкопаеми горива варират между 25 и 50 години (съответно заводи за природен газ и въглища).