Šilumos gamybos įrenginių vėsinimui suvartojamo vandens kiekio mažinimas

Suinteresuotųjų subjektų dalyvavimas yra svarbi leidimų išdavimo elektros energijos gamybos įrenginiams proceso dalis, tačiau sunku ekstrapoliuoti poveikį konkrečiam įrenginio komponentui. Aušinimo bokštai, kurie gali būti daugiau nei 50 m aukščio, be abejo, yra vienas iš labiausiai matomų augalo komponentų, todėl gali būti vietos pasipriešinimas neigiamam estetiniam įspūdingo bokšto poveikiui kraštovaizdžiui. Tačiau poveikio švelninimo ir kompensavimo priemonės gali būti taikomos, pavyzdžiui, projektuojant ir įrengiant augalą, kad būtų kuo labiau sumažintas svarbiausios jo infrastruktūros matomumas iš netoliese esančių apgyvendintų vietovių, arba jį tikrinant sodinant medžius aplink augalą ir (arba) statant dirbtines kalvas (dirvožemio bermas), kurios įsilieja į natūralų kraštovaizdį ir blokuoja augalo vaizdą. Vietos bendruomenėms gali būti tiesiogiai finansiškai kompensuojama už gerovės praradimą dėl patirto estetinio poveikio arba gali būti imamasi kitų kompensacinių veiksmų, pavyzdžiui, statoma visuomenei naudinga infrastruktūra, pavyzdžiui, parkai, mokyklos ir kt.

Kadangi taikant šias galimybes iš baseino pašalinama mažiau vandens, tikimasi, kad suinteresuotosios šalys, kurios naudojasi tais pačiais vandens ištekliais kaip ir šias priemones įgyvendinančios elektrinės, jas vertins palankiai. Visi suinteresuotieji subjektai turėtų aptarti su tuo susijusius vandens naudojimo teisių pakeitimus ir atitinkamai dėl jų susitarti su jais ir su vandens baseinų valdžios institucijomis.

Recirkuliacinis bokšto aušinimas yra maždaug 40 proc.brangesnis (JAV DOE, 2009 m.) nei vienkartinis drėgnasis aušinimas ir gali būti taikomas, kai vandens prieinamumas yra ribotas arba reikia sumažinti įtraukimo ir trukdymo bei šiluminio išleidimo poveikį.

Abi sauso aušinimo galimybės suteikia daug daugiau lankstumo naujų elektrinių vietoje, nes ji tampa nepriklausoma nuo pagrindinio vandens telkinio prieinamumo. Pagrindinis šios galimybės trūkumas yra jos ekonominės sąnaudos. Naudojant abiejų rūšių sausąjį vėsinimą, šilumos perdavimas yra gerokai mažiau efektyvus nei naudojant drėgnojo vėsinimo galimybes, todėl reikia labai didelių ir mechaniškai sudėtingų vėsinimo įrenginių. Tai lemia didesnes išlaidas. Sauso aušinimo sistemos eksploatavimui iš tiesų reikia 1–1,5 proc. jėgainės pagamintos energijos, palyginti su 0,5 proc. recirkuliacinės sistemos ir beveik nuliniu vienkartinio veikimo režimu. Drėgno aušinimo bokštuose taikoma garavimo fizika iš tikrųjų leidžia efektyviau perduoti šilumą nei iš garo ar vandens į orą per metalinius pelekus, taigi padidina visą techninį ir ekonominį įrenginio efektyvumą. Atkreipkite dėmesį į tai, kad šiluminis efektyvumas, taigi ir ekonominės eksploatavimo sąlygos, skiriasi priklausomai nuo įrenginių vietos klimato sąlygų ir gali labai skirtis visoje Europoje.

Tai rodo antrą techninį sausojo aušinimo apribojimą: esant karštam klimatui, aplinkos oras, kurio temperatūra viršija 40 °C, gerokai sumažina sausojo vėsinimo sistemos vėsinimo potencialą, palyginti su drėgnojo vėsinimo sistema, kurios potencialas grindžiamas daug mažesne drėgnuoju termometru išmatuota temperatūra.

Galima išeitis galėtų būti hibridinė sausa / recirkuliacinė sistema. Sausas aušinimas galėtų būti naudojamas esant vandens trūkumui ir galėtų būti derinamas su ribotu recirkuliacinės aušinimo bokštų sistemos naudojimu, kai temperatūra pasiekia aukščiausią tašką. Recirkuliacinė bokšto aušinimo sistema taip pat gali būti naudojama tais laikotarpiais, kai yra daug vandens.

Išlaidų skaičiai akivaizdžiai skiriasi priklausomai nuo konkrečių kiekvienos gamyklos sąlygų. Tačiau apskritai JAV Energetikos departamentas (2009 m.) praneša, kad šlapiojo recirkuliacinio vėsinimo sistemos yra 40 proc. brangesnės nei praėjimo sistemos, o sausojo vėsinimo sistemos yra nuo trijų iki keturių kartų brangesnės nei recirkuliacinio drėgnojo vėsinimo sistemos. Šiuo metu JAV Aplinkos apsaugos agentūra (EPA) šlapias recirkuliacijos sistemas laiko geriausia turima šiluminių įrenginių aušinimo technologija, nes jos sumažina poveikį vandens ekosistemoms, o išlaidų padidėjimas yra prieinamas.

Be to, tiek recirkuliacinės, tiek sausosios sistemos beveik nenaudoja vandens ir nedaro jokio poveikio vandens ekosistemoms, o tai gali bent iš dalies kompensuoti papildomas kapitalo ir veiklos išlaidas, visų pirma klimato kaitos sukelto vandens trūkumo sąlygomis.

Aušinimo sistemos pasirinkimas yra svarbi elektrinės konstrukcijos dalis. Jai taikomi leidimų išdavimo procesai, taikomi išduodant leidimus statyti ir eksploatuoti elektrines, kurie įvairiose šalyse skiriasi. Kadangi sausojo vėsinimo sistemos yra mažiau efektyvios energijos vartojimo požiūriu nei kitos vėsinimo sistemos, šiuo metu jos užima paskutinę vietą pagal ES geriausias turimas vėsinimo technologijas ir yra pranašesnės už recirkuliacinį bokštinį vėsinimą. Nors neatmetama galimybė naudoti sausąjį vėsinimą, jis taikomas tik vietovėse, kuriose vandens ištekliai yra labai riboti arba kuriose kyla ypatingų su vandens naudojimu susijusių aplinkosaugos problemų.

Didelių įrenginių atveju taip pat reikėtų atsižvelgti į poveikį saugai, susijusį su pūvančios šilumos pašalinimu po avarinio išjungimo nutrūkus elektros energijos tiekimui.

Dėl vandens naudojimo susitarimų pakeitimų, padarytų dėl sumažėjusio šias galimybes įgyvendinančių įrenginių vandens poreikio, turėtų būti oficialiai susitarta su vandens baseinų valdžios institucijomis, remiantis konsultacijomis su visais susijusiais suinteresuotaisiais subjektais.

Naujų įrenginių įgyvendinimo laikas yra toks pat, kaip ir įrenginių, kuriems jie priklauso. Kalbant apie modifikavimą, jis skiriasi priklausomai nuo technologijų. Siekiant pakeisti pereinamąją sistemą, Kalifornijos pakrantės elektrinių modifikavimo tyrime (TetraTech, 2008 ) nurodoma,kad elektrinės prastovos (kad būtų galima įrengti ir prijungti naują aušinimo sistemą) yra šešios savaitės, kaip konservatyvus iškastinio kuro elektrinių įvertis, o atominių elektrinių aušinimo sistemos modifikavimas dėl jų techninio sudėtingumo gali užtrukti iki 12 mėnesių.

Eksploatavimo trukmė yra tokia pati kaip ir elektros energijos gamybos įrenginio, kuriam priklauso konkreti priemonė. Šiluminių įrenginių eksploatavimo trukmė priklauso nuo technologijos: atominės elektrinės, nors jų projektinė eksploatavimo trukmė paprastai yra 40 metų, gali veikti iki 70 metų (Scientific American, 2009), o iškastinio kuro elektrinės gali veikti nuo 25 iki 50 metų (atitinkamai gamtinių dujų ir akmens anglių elektrinės).