Tomhaltas uisce a laghdú chun gléasraí giniúna teirmí a fhuarú

Is é an bealach is éifeachtúla ó thaobh fuinnimh de chun gléasraí teirmeacha a fhuarú ná an córas aonuaire a úsáid, trína ndéantar "uisce a tharraingt siar ó dhobharlaigh uisce in aice láimhe, a atreorú trí chomhdhlúthadán ina n-ionsúnn sé teas ón ngail, agus ansin a scaoiltear ar ais chuig a fhoinse bhunaidh ag teochtaí níos airde. Toisc nach ndéanann córais fuaraithe aonuaire an t-uisce fuaraithe a athchúrsáil, bíonn méideanna an-ard aistarraingtí laethúla uisce mar thoradh air seo. Is féidir leis na struchtúir iontógála uisce ag gléasraí cumhachta ina bhfuil fuarú aonuaire roinnt milliún iasc a mharú gach bliain, agus is féidir leis an sceitheadh teirmeach iartheachtach dochar a dhéanamh d’orgánaigh uisceacha freisin, rud a dhéanann difear do na héiceachórais uisceacha ina n-iomláine. Ina theannta sin, mar gheall ar an méid mór uisce is gá chun córais fuaraithe aonuaire a oibriú, tá gléasraí cumhachta an-leochaileach in aimsir triomaigh agus teasa fhoircnigh’ (NDRC 2014).

Is roghanna malartacha fuaraithe iad fuarú túir athshruthaithe agus fuarú tirim a laghdaíonn go mór úsáid uisce i gcomparáid le córais fuaraithe aon-trough.

Trí fhuarú túr a athshruthú, déantar foráil fós maidir le hiontógáil uisce ó fhoinsí seachtracha, ach tá an méid a tharraingítear siar 95 % níos ísle ná mar atá i gcórais fuaraithe aon triomaigh, agus laghdú inchomparáide ar thionchair dhiúltacha ar éiceachórais. Coinnítear uisce ag scaipeadh sa chóras, ag ionsú an teasa ón ngail a úsáidtear chun cumhacht a ghiniúint trí chomhdhlúthadán, agus é a scaoileadh trí ghalú laistigh de thúr fuaraithe. Mar sin féin, ós rud é go dtarlaíonn fuarú trí chodán den uisce a tarraingíodh siar a ghalú, d’fhéadfadh fadhbanna a bheith fós ag baint le fuarú fliuch a athchúrsáil i ndálaí ina bhfuil ganntanas mór uisce.

Braitheann fuarú tirim ar aer mar mheán aistrithe teasa, seachas galú ón gciorcad comhdhlúthadáin. Mar thoradh air sin, tá caillteanais uisce íosta. Tá dhá chineál bunúsach de theicnící fuaraithe tirim ar fáil. Úsáideann fuarú tirim díreach comhdhlúthadán aer-fhuaraithe go leor mar atá i radaitheora gluaisteán. Fostaíonn sé aer éigeantach ard-sreafa trí chóras feadán finned sa chomhdhlúthadán ina scaiptear an gaile. Dá bhrí sin, aistríonn sé teas na gaile go díreach chuig an aer comhthimpeallach. Teastaíonn níos lú ná 10% den uisce a úsáidtear i ngléasra coibhéiseach fliuch-fhuaraithe chun gléasra cumhachta a fhuarú ar an mbealach seo. Caitear thart ar 1-1.5% d'aschur an stáisiúin chumhachta chun na lucht leanúna mór a thiomáint. Áirítear le dearadh malartach ciorcad fuaraithe comhdhlúthadáin mar atá i bhfuarú athchúrsála fliuch, ach déantar an t-uisce atá á úsáid a iamh agus a fhuarú le sreabhadh aeir trí fheadáin eite i dtúr fuaraithe. Dá bhrí sin, aistrítear teas chuig an aer trí phróiseas nach bhfuil chomh héifeachtúil le fuarú fliuch, ach a fheabhsaíonn ar fhuarú tirim díreach, toisc nach bhfuil in úsáid fuinnimh ach 0.5 % den aschur. De réir MTC, bhí 719 gcóras aonuaire i bhfeidhm, 819 gcóras athchúrsála, agus níor suiteáladh ach 61 chóras fuaraithe tirim agus hibrideach i Stáit Aontaithe Mheiriceá in 2012. In éagmais faisnéis den chineál céanna don Aontas agus ag glacadh leis go bhfuil feidhm ag na leibhéil aibíochta teicneolaíochta chéanna, a bheag nó a mhór, maidir leis an earnáil leictreachais ar fud na dtíortha forbartha, is féidir glacadh leis go n-áirítear fuarú tirim/hibrideach le haghaidh níos lú ná 4 % de na córais fuaraithe uile atá suiteáilte i ngléasraí teirmeacha san Aontas.

Déanann NDRC, agus gnáthghléasra cumhachta gualbhreoslaithe á úsáid mar thagairt, úsáid uisce roghanna malartacha fuaraithe a chainníochtú ar dhá bhealach: aistarraingtí uisce, is é sin, an méid uisce a thógtar ón imchuach uisce agus ansin, b’fhéidir agus go páirteach, a chuirtear ar ais chuige; agus tomhaltas uisce, is é sin, cé mhéad den uisce a tharraingítear siar a chlaochlú ina ghal agus dá bhrí sin nach gcuirtear ar ais go díreach chuig an imchuach uisce tar éis fuaraithe. Maidir le córais fuaraithe tirim, is ionann iad araon agus 0 l/MWh. Tá na ceanglais maidir le haistarraingt uisce le haghaidh córais fuaraithe aonuaire agus córais fuaraithe timthrialla iata, faoi seach, thart ar 75,710 - 189,270 lítear in aghaidh na meigeavatuaire (l/MWh) agus 1,890 – 4,540 l/MWh. Os a choinne sin, bíonn thart ar 380 – 1,200 l/MWh mar thoradh ar thomhaltas uisce le haghaidh fuarú aonuaire agus 1,820 – 4,169 l/MWh le haghaidh fuarú timthrialla iata. Dá bhrí sin, aistarraingíonn córais aonuaire níos mó uisce ón imchuach uisce, ach cuireann siad níos mó uisce ar ais chuige ná córais timthrialla iata. Mar sin féin, is é an próiseas aistarraingthe a mbíonn éifeachtaí diúltacha níos tromchúisí aige ar an gcomhshaol, trí fhána abhann a mharú go díreach agus trí uisce a thabhairt ar ais ag teocht os cionn na raonta atá inmhianaithe ó thaobh na héiceolaíochta de.

Cuid thábhachtach den phróiseas údaraithe do ghléasraí giniúna leictreachais is ea rannpháirtíocht na bpáirtithe leasmhara, ach is deacair na himpleachtaí do chomhpháirt shonrach den ghléasra a eachtarshuí. D'fhéadfaí a rá go bhfuil túir fuaraithe, a d'fhéadfadh a bheith os cionn 50 m ar airde, ar cheann de na comhpháirteanna is infheicthe de phlanda, agus dá bhrí sin d'fhéadfadh go mbeadh cur i gcoinne áitiúil ann maidir le tionchar diúltach aeistéitiúil túir fhorchuir ar thírdhreach. Mar sin féin, is féidir bearta maolaithe agus cúitimh a chur i bhfeidhm, mar shampla tríd an ngléasra a dhearadh agus a shuí chun infheictheacht na mbonneagar is suntasaí atá aige ó limistéir ina bhfuil daoine ina gcónaí in aice láimhe a íoslaghdú, nó trína scagadh trí chrainn a chur timpeall an phlanda agus/nó trí chnoic shaorga (bídís ithreach) a thógáil a chumascann isteach sa tírdhreach nádúrtha agus a chuireann bac ar radharc an phlanda. Is féidir pobail áitiúla a chúiteamh go díreach as an gcaillteanas leasa de bharr na dtionchar aeistéitiúil a d’fhulaing siad, nó is féidir gníomhaíochtaí cúiteacha eile a dhéanamh, amhail bonneagar atá úsáideach go sóisialta a thógáil amhail páirceanna, scoileanna, etc.

Ós rud é go laghdaíonn na roghanna sin aistarraingtí uisce ó imchuach, táthar ag súil go measfaidh páirtithe leasmhara atá ag brath ar na hacmhainní uisce céanna leis na gléasraí cumhachta a chuireann na bearta sin chun feidhme go fabhrach iad. Ba cheart na hathruithe a thiocfaidh as sin ar chearta úsáide uisce a phlé i measc na ngeallsealbhóirí uile agus ba cheart iad a chomhaontú leo agus leis na húdaráis imchuach uisce dá réir sin.

Tá fuarú túr athshruthaithe thart ar 40% níos costasaí (US DOE, 2009) ná fuarú fliuch uair amháin, agus is féidir é a chur i bhfeidhm i gcás ina bhfuil infhaighteacht uisce teoranta nó inar gá tionchar entrainment agus impingement agus sceitheadh teirmeach a laghdú.

Soláthraíonn an dá rogha fuaraithe tirim i bhfad níos mó solúbthachta i suíomh gléasraí cumhachta nua, mar a éiríonn sé neamhspleách ar infhaighteacht comhlacht mór uisce. Is é an míbhuntáiste is mó a bhaineann leis an rogha seo ná a costais eacnamaíocha. Leis an dá chineál fuaraithe thirim, níl an t-aistriú teasa chomh héifeachtúil céanna le roghanna fuaraithe ‘fliucha’, agus dá bhrí sin teastaíonn gléasraí fuaraithe atá an-mhór agus casta go meicniúil uaidh. Mar thoradh air sin, tá costais níos airde ann. Chun córas fuaraithe tirim a oibriú, is gá 1-1.5 % den chumhacht a ghineann an gléasra, i gcomparáid le 0.5 % de chóras athchúrsála agus beagnach nialas le haghaidh aon uair amháin. Ceadaíonn fisic an ghalú a chuirtear i bhfeidhm i dtúir fuaraithe fliuch i ndáiríre aistriú teasa níos éifeachtaí ná an ceann ó ghaile nó uisce go haer trí eití miotail, agus dá bhrí sin méadaíonn sé éifeachtúlacht theicniúil agus eacnamaíoch iomlán an ghléasra. Tabhair faoi deara go n-athraíonn éifeachtúlacht theirmeach agus, dá bhrí sin, dálaí eacnamaíocha oibríochta de réir dhálaí aeráide shuíomh na bplandaí, agus gur féidir leo a bheith an-difriúil ar fud na hEorpa.

Léiríonn sé sin an dara teorannú teicniúil ar fhuarú tirim: in aeráid the, le haer comhthimpeallach ag a bhfuil teochtaí os cionn 40 ° C, laghdaítear go mór acmhainneacht fuaraithe córais fuaraithe thirim, i gcomparáid le córas ‘fliuch’, a bhunaíonn a acmhainneacht ar theochtaí bolgáin fhliuch atá i bhfad níos ísle.

D’fhéadfadh córas hibrideach tirim/athshruthaithe a bheith ina bhealach amach. D’fhéadfaí fuarú tirim a úsáid i mbail ar ghanntanas uisce agus d’fhéadfaí é a cheangal le húsáid theoranta córais túir fuaraithe athshruthaithe nuair a shroicheann na teochtaí buaicphointe. Is féidir an córas fuaraithe túr athchúrsála a úsáid freisin le linn tréimhsí ina bhfuil raidhse uisce ann.

Is léir go n-athraíonn figiúirí costais de réir choinníollacha sonracha gach gléasra. Mar sin féin, go ginearálta tuairiscíonn DOE SAM (2009) go bhfuil córais fuaraithe athchúrsála fliuch 40% níos costasaí ná córais pas, agus tá córais fuaraithe tirim trí nó ceithre huaire níos costasaí ná córas fuaraithe fliuch athchúrsála. I láthair na huaire, meastar gurb iad na córais athchúrsála fliucha an Teicneolaíocht is Fearr atá ar fáil le haghaidh fuarú plandaí teirmeacha ag Gníomhaireacht na Stát Aontaithe um Chaomhnú an Chomhshaoil (EPA), toisc go n-íoslaghdaíonn siad an tionchar ar éiceachórais uisce agus an méadú ar chostais á choinneáil ar phraghas réasúnta ag an am céanna.

Ar an taobh móide, is ar éigean a bhíonn aon iontógáil uisce ag córais athchúrsála agus córais thirime araon agus ní bhíonn aon tionchar acu ar éiceachórais uisce, rud a d’fhéadfadh na costais bhreise chaipitil agus oibriúcháin a chúiteamh go páirteach ar a laghad, go háirithe i ndálaí ganntanais uisce a eascraíonn as an athrú aeráide.

Is cuid thábhachtach de dhearadh gléasra cumhachta é an córas fuaraithe a roghnú. Tá sé faoi réir na bpróiseas údaraithe a chuirtear i bhfeidhm chun cead a thabhairt gléasraí cumhachta a thógáil agus a oibriú, a athraíonn ó thír go tír. Ós rud é nach bhfuil córais fuaraithe thirime chomh tíosach ar fhuinneamh agus atá córais fuaraithe eile, i láthair na huaire tá siad rangaithe go deireanach in ord na dTeicneolaíochtaí is Fearr atá ar Fáil san Aontas le haghaidh an fhuaraithe, agus déantar iad a rangú amach trí fhuarú túir a athshruthú. Cé nach n-eisiatar úsáid fuaraithe thirim, tá sé teoranta do shuíomhanna a bhfuil acmhainní uisce an-teoranta acu nó a bhfuil ábhair imní ar leith acu maidir leis an gcomhshaol a bhaineann le húsáid uisce.

I gcás aonaid mhóra, ba cheart breithniú a dhéanamh freisin ar impleachtaí sábháilteachta a bhaineann le teas meatha a bhaint tar éis múchadh éigeandála le caillteanas cumhachta.

Ba cheart modhnuithe ar chomhaontuithe úsáide uisce a eascraíonn as riachtanais laghdaithe uisce na ngléasraí a chuireann na roghanna sin chun feidhme a chomhaontú go foirmiúil le húdaráis imchuach uisce, bunaithe ar chomhairliúcháin leis na geallsealbhóirí uile a ndéantar difear dóibh.

I gcás gléasraí nua, is ionann an t-am cur chun feidhme agus an t-am cur chun feidhme i gcás na bplandaí lena mbaineann siad. Maidir le hiarfheistithe, athraíonn sé leis na teicneolaíochtaí. Chun córas pas a athsholáthar, léirítear i staidéar maidir le gléasraí cumhachta cósta California a iarfheistiú (Tetra Tech, 2008) aga neamhfhónaimh an ghléasra (chun an córas fuaraithe nua a shuiteáil agus a nascadh) sé seachtaine mar mheastachán coimeádach do ghléasraí iontaise ach d’fhéadfadh suas le 12 mhí a bheith ag teastáil chun córas fuaraithe gléasraí cumhachta núicléiche a iarfheistiú mar gheall ar a gcastacht theicniúil.

Is ionann an tsaolré agus an gléasra giniúna leictreachais lena mbaineann an beart sonrach. Athraíonn saolré plandaí teirmeacha de réir na teicneolaíochta: is féidir le gléasraí núicléacha, cé gur 40 bliain a saolré dearaidh de ghnáth, leanúint de bheith ag feidhmiú suas le 70 bliain (Meiriceánach Eolaíoch, 2009), cé go n-athraíonn gléasraí breosla iontaise idir 25 agus 50 bliain (gléasraí gáis nádúrtha agus guail, faoi seach).