European Union flag

Lýsing

Orkunýtnasta leiðin til að kæla varmaver er að nota einu sinni í gegnumstreymiskerfið, þar sem "vatn er dregið úr nálægum vatnshlotum, flutt í gegnum eimsvala þar sem það gleypir varma úr gufunni og síðan losað aftur til upprunalegu uppsprettunnar við hærra hitastig. Vegna þess að kælikerfi með einu sinni endurvinna ekki kælivatnið leiðir þetta til mjög mikils magns af daglegu vatni. Vatnsinntökumannvirki í orkuverum með einu sinni gegnumstreymiskælingu geta drepið nokkrar milljónir fiska á ári og hitauppstreymið getur einnig skaðað vatnalífverur sem hafa áhrif á öll vatnavistkerfin. Að auki gerir mikið magn af vatni sem þarf til að reka einu sinni í gegnum kælikerfi orkuver sérstaklega viðkvæm á tímum þurrka og mikillar hita" (NDRC 2014).

Kæling og þurrkæling í turnum eru aðrir kælingarvalkostir sem draga verulega úr vatnsnotkun samanborið við kælikerfi einu sinni.

Með hringrásarkælingu í turni er enn gert ráð fyrir neyslu á vatni frá ytri uppsprettum, en magnið sem dregið er úr er 95 % lægra en í einu sinni lágum kælikerfum, með sambærilegri minnkun á neikvæðum áhrifum á vistkerfi. Vatni er haldið í hringrás í kerfinu, gleypa hita frá gufunni sem notuð er til að framleiða orku í gegnum eimsvala og losa það með uppgufun innan kæliturns. Hins vegar, þar sem kæling fer fram með uppgufun á hluta af vatni sem dregið er úr, getur hringrás blautkæling enn verið erfið við aðstæður alvarlegs vatnsskorts.

Þurrkæling byggir á lofti sem miðill hitaflutnings, frekar en uppgufun frá eimsvalarásinni. Þar af leiðandi er vatnstap í lágmarki. Það eru tvær tegundir af þurrkælingartækni í boði. Bein þurrkæling notar loftkældan eimsvala nánast eins og í bifreiðaofni. Í henni er notað hárennslisþvingað loft í gegnum kerfi af finntum rörum í eimsvalanum þar sem gufan flæðir. Það flytur þannig hita gufunnar beint í andrúmsloftið. Kæling á orkuver á þennan hátt krefst minna en 10 % af vatni sem notað er í jafngildri votkældri stöð. Um 1-1,5 % af úttaki virkjunarinnar er neytt til að knýja stórar viftur. Önnur hönnun felur í sér kælirás eimsvala eins og í blauthringrásarkælingu, en vatnið sem er notað er er lokað og kælt með loftstreymi í gegnum finned rör í kæliturni. Varmi er því fluttur í loft með minni skilvirkni en blautkæling, en bætt við beina þurrkælingu, þar sem orkunotkun er aðeins 0,5 % af frálagi. Samkvæmt mati EIA voru 719 einu sinni í notkun kerfi, 819 hringrásarkerfi og aðeins 61 þurrkæling og blendingskerfi sett upp í Bandaríkjunum árið 2012. Þar sem sambærilegar upplýsingar eru ekki fyrir hendi fyrir ESB og að því gefnu að u.þ.b. sama tæknistig eigi við um raforkugeirann í þróuðum löndum er mögulegt að gera ráð fyrir að þurr/blendingur kælitala sé undir 4 % af öllum kælikerfum sem sett eru upp í varmaorkuverum í ESB.

NDRC, að teknu tilliti til hefðbundinnar kolakynt orkuver, magnar vatnsnotkun annarra kælivalkosta á tvo vegu: vatnsupptökur, þ.e. hversu mikið vatn er tekið úr vatnasviðinu og síðan, hugsanlega og að hluta, skilað aftur í það, og vatnsnotkun, þ.e.a.s. hve mikið af vatninu er umbreytt í gufu og því ekki beint aftur í vatnskerið eftir kælingu. Fyrir þurrkælikerfi eru þau bæði 0 l/MWh. Kröfur um útköllun vatns fyrir gegnumstreymiskælikerfi og kælikerfi í lokaðri hringrás eru, eftir því sem við á, um það bil 75,710–189,270 lítrar á megavattstund (l/MWh) og 1,890–4,540 l/MWh. Vatnsnotkun leiðir hins vegar til u.þ.b. 380 — 1,200 l/MWh fyrir einu sinni og 1,820 — 4,169 l/MWh fyrir kælingu í lokaðri hringrás. Einu sinni í gegnum kerfi draga meira vatn úr vatnasviðinu en skila einnig meira vatni en lokuð hringrásarkerfi. Hins vegar er það afturköllunarferlið sem hefur alvarlegri neikvæð áhrif á umhverfið, með því að drepa beint árdýralíf og með því að skila vatni við hitastig yfir vistfræðilega æskilegum sviðum.

Aðlögunarupplýsingar

IPCC flokkar
Byggingar- og eðlisfræðilegar: Verkfræði- og byggðavalkostir, Byggingar- og eðlisfræðilegir: Tæknilegir valkostir
Þátttaka hagsmunaaðila

Þátttaka hagsmunaaðila er mikilvægur hluti af leyfisveitingaferlinu fyrir raforkuver en erfitt er að framreikna áhrifin á tiltekinn hluta versins. Kæliturnar, sem geta verið yfir 50 m háir, eru að öllum líkindum einn sýnilegasti hluti plöntu, og þess vegna getur vel verið staðbundin andstaða við neikvæð fagurfræðileg áhrif af áberandi turni á landslagi. Hins vegar er hægt að koma á mótvægis- og jöfnunarráðstöfunum, t.d. með því að hanna og staðsetja plöntuna í því skyni að lágmarka sýnileika helstu innviða hennar frá nærliggjandi byggðum, eða með því að skima hana með því að gróðursetja tré í kringum plöntuna og/eða með því að byggja upp gervihæðir sem blandast inn í náttúrulegt landslag og loka fyrir sýn plöntunnar. Hægt er að bæta sveitarfélögum beint fjárhagslega upp fyrir tjón á velferð vegna fagurfræðilegra áhrifa sem orðið hefur fyrir eða hægt er að grípa til annarra jöfnunaraðgerða, s.s. að byggja upp félagslega gagnlega innviði, s.s. almenningsgarða, skóla o.s.frv.

Þar sem þessir valkostir draga úr vatnslosun úr vatnasviði er gert ráð fyrir að hagsmunaaðilar líti vel á þá sem reiða sig á sömu vatnsauðlindir og orkuverin sem framkvæma þessar ráðstafanir. Allar hagsmunaaðilar skulu ræða um breytingar á rétti til vatnsnotkunar sem af þessu leiðir og semja við þá og við vatnasviðayfirvöld til samræmis við það.

Árangur og takmarkandi þættir

Hringrás turn kælingu er um 40 % dýrari (US DOE, 2009) en einu sinni í gegnum blaut kælingu, og hægt er að beita þar sem framboð vatns er takmarkað eða draga þarf úr áhrifum af entrainment og impingement og varma útskrift.

Bæði þurrkælingarmöguleikarnir veita mun meiri sveigjanleika í staðsetningu nýrra virkjana, þar sem það verður óháð framboði á stóru vatnshloti. Helstu galli þessa möguleika liggur í efnahagslegum kostnaði. Með báðum gerðum af þurrkælingu er hitaflutningur verulega minna duglegur en með "blautur" kælingu valkosti, og þess vegna þarf það mjög stór og vélrænt flóknum kælistöðvum. Þetta leiðir til hærri kostnaðar. Rekstur þurrkælikerfis krefst í raun 1-1,5 % af orkunni sem verksmiðjan myndar, samanborið við 0,5 % af hringrásarkerfi og nánast núll fyrir einu sinni. Eðlisfræði uppgufunar sem beitt er í blautum kæliturnum gerir í raun skilvirkari flutning á hita en einn frá gufu eða vatni til lofts í gegnum málmugga, og eykur þar með alla tæknilega og efnahagslega skilvirkni álversins. Athugið að varmanýtni og því eru efnahagsleg skilyrði í rekstri breytileg eftir veðurfarsskilyrðum á staðsetningu plantnanna og geta verið verulega mismunandi um alla Evrópu.

Þetta bendir til annarrar tæknilegrar takmörkunar á þurrkælingu: í heitu loftslagi dregur andrúmsloft með hitastig yfir 40 °C verulega úr kælingarmöguleikum þurrkælikerfis samanborið við „blautt“kerfi sem byggir möguleika þess á mun lægra vothita.

Möguleg leið út gæti verið blendingur þurr/hringrásarkerfi. Þurrkæling væri hægt að nota í ástandi vatnsskorts og hægt væri að tengja við takmarkaða notkun á hringrás kæliturn kerfi þegar hitastig hámarki. The hringrás turn kælingu kerfi er einnig hægt að nota á tímabilum þar sem það er gnægð af vatni.

Kostnaður og ávinningur

Kostnaðartölur eru augljóslega breytilegar með sérstökum skilyrðum hverrar verksmiðju. Hins vegar, almennt US DOE (2009) skýrslur að blautur hringrás kælikerfi eru 40 % dýrari en framhjá kerfi, en þurr kælikerfi eru þrisvar til fjórum sinnum dýrari en hringrás blautur kælikerfi. Á þessari stundu eru blaut hringrásarkerfi talin besta fáanlega tækni til kælingar á varmaorkuveri af hálfu Umhverfisstofnunar Bandaríkjanna (EPA), vegna þess að þau lágmarka áhrif á vistkerfi vatnsins en halda áfram að auka kostnað á viðráðanlegu verði.

Að auki hafa bæði hringrásar- og þurrkerfi nánast engin vatnsinntaka og engin áhrif á vatnsvistkerfi, sem geta a.m.k. að hluta til bætt upp viðbótarfjármagn og rekstrarkostnað, einkum þegar um er að ræða vatnsskort vegna loftslagsbreytinga.

Innleiðingartími

Að því er varðar nýjar verksmiðjur er innleiðingartíminn sá sami og plönturnar sem þær tilheyra. Fyrir retrofits, það er mismunandi með tækni. Til að skipta um framhjá kerfi, rannsókn á retrofitting Californian strandvirkjunum (Tetra Tech, 2008) bendir niðurtími álversins (til að gera kleift að setja upp og tengja nýja kælikerfið) í sex vikur sem íhaldssamt mat fyrir jarðefnaeldsneyti en endurbótarhlutur kælikerfi kjarnorkuvera gæti þurft allt að 12 mánuði vegna tæknilegra flókinna þeirra.

Ævi

Endingartími er sá sami og raforkuframleiðsluverið sem tiltekna ráðstöfunin tilheyrir. Líftími varmaplantna er breytilegur eftir tækninni: kjarnorkuver, þótt hönnun ævi þeirra er yfirleitt 40 ár, getur haldið áfram að virka allt að 70 ár (Scientific American, 2009), en jarðefnaeldsneyti plöntur eru mismunandi á milli 25 og 50 ára (náttúrulegt gas og kolaver, í sömu röð).

Tilvísunarupplýsingar

Vefsíður:
Heimildir:

Birt í Climate-ADAPT: Apr 11, 2025

Language preference detected

Do you want to see the page translated into ?

Exclusion of liability
This translation is generated by eTranslation, a machine translation tool provided by the European Commission.