Ūdens patēriņa samazināšana termoelektrostaciju dzesēšanai

Ieinteresēto personu iesaistīšana ir svarīga atļauju piešķiršanas procesa daļa attiecībā uz elektroenerģijas ražošanas iekārtām, taču ir grūti ekstrapolēt ietekmi uz konkrētu iekārtas komponentu. Dzesēšanas torņi, kas var būt augstāki par 50 m, iespējams, ir viena no redzamākajām auga sastāvdaļām, un līdz ar to var būt vietējā opozīcija iespaidīgā torņa negatīvajai estētiskajai ietekmei uz ainavu. Tomēr ietekmes mazināšanas un kompensācijas pasākumus var ieviest, piemēram, projektējot un izvietojot augu, lai līdz minimumam samazinātu tā ievērojamāko infrastruktūru redzamību no tuvējām apdzīvotām teritorijām, vai pārbaudot to, stādot kokus ap augu un/vai būvējot mākslīgus pakalnus (augsnes bermus), kas ieplūst dabiskajā ainavā un bloķē skatu uz augu. Vietējām kopienām var tieši finansiāli kompensēt labklājības zudumu, ko izraisījusi estētiskā ietekme, vai var veikt citus kompensējošus pasākumus, piemēram, veidot sociāli noderīgu infrastruktūru, piemēram, parkus, skolas utt.

Tā kā šie risinājumi samazina ūdens izņemšanu no baseina, paredzams, ka ieinteresētās personas, kas paļaujas uz tiem pašiem ūdens resursiem kā spēkstacijas, kuras īsteno šos pasākumus, tos uztvers labvēlīgi. No tā izrietošās izmaiņas ūdens izmantošanas tiesībās būtu jāapspriež visām ieinteresētajām personām un attiecīgi jāvienojas ar tām un ar ūdens baseinu iestādēm.

Recirkulācijas torņa dzesēšana ir par aptuveni 40 % dārgāka (USDOE, 2009) nekā vienreizēja mitrā dzesēšana, un to var izmantot, ja ūdens pieejamība ir ierobežota vai ir jāsamazina iestrēgšanas un piesārņojuma ietekme, kā arī siltuma novadīšana.

Abas sausās dzesēšanas iespējas nodrošina daudz lielāku elastību jaunu spēkstaciju atrašanās vietā, jo tā kļūst neatkarīga no lielas ūdenstilpes pieejamības. Šā risinājuma galvenais trūkums ir tā ekonomiskās izmaksas. Ar abiem sausās dzesēšanas veidiem siltuma pārnese ir ievērojami mazāk efektīva nekā ar “mitrās” dzesēšanas iespējām, tāpēc tai ir vajadzīgas ļoti lielas un mehāniski sarežģītas dzesēšanas iekārtas. Tas rada lielākas izmaksas. Sausās dzesēšanas sistēmas ekspluatācijai faktiski ir vajadzīgi 1–1,5 % no spēkstacijas saražotās elektroenerģijas salīdzinājumā ar 0,5 % no recirkulācijas sistēmas un praktiski nulle vienreizējai izmantošanai. Iztvaikošanas fizika, ko izmanto mitrās dzesēšanas torņos, faktiski nodrošina efektīvāku siltuma pārnesi nekā no tvaika vai ūdens uz gaisu, izmantojot metāla spuras, un tādējādi palielina iekārtas kopējo tehnisko un ekonomisko efektivitāti. Jāņem vērā, ka termiskā efektivitāte un līdz ar to arī ekonomiskie darbības apstākļi atšķiras atkarībā no iekārtu atrašanās vietas klimatiskajiem apstākļiem un var ievērojami atšķirties visā Eiropā.

Tas norāda uz otru, tehnisku sausās dzesēšanas ierobežojumu: karstā klimatā apkārtējais gaiss, kura temperatūra pārsniedz 40 °C, ievērojami samazina sausās dzesēšanas sistēmas dzesēšanas potenciālu salīdzinājumā ar “mitro” sistēmu, kuras potenciāla pamatā ir daudz zemāka mitrā termometra temperatūra.

Iespējama izeja varētu būt hibrīda sausā/recirkulācijas sistēma. Sauso dzesēšanu varētu izmantot ūdens trūkuma apstākļos, un to varētu apvienot ar recirkulācijas dzesēšanas torņa sistēmas ierobežotu izmantošanu maksimālās temperatūras apstākļos. Recirkulācijas torņa dzesēšanas sistēmu var izmantot arī periodos, kad ir ūdens pārpilnība.

Izmaksu rādītāji acīmredzami atšķiras atkarībā no katras iekārtas īpašajiem apstākļiem. Tomēr kopumā US DOE (2009) ziņo, ka slapjās recirkulācijas dzesēšanas sistēmas ir par 40 % dārgākas nekā caurplūdes sistēmas, savukārt sausās dzesēšanas sistēmas ir trīs līdz četras reizes dārgākas nekā recirkulācijas mitrās dzesēšanas sistēma. Pašlaik ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) uzskata, ka slapjās recirkulācijas sistēmas ir labākā pieejamā tehnoloģija termoelektrostaciju dzesēšanai, jo tās samazina ietekmi uz ūdens ekosistēmām, vienlaikus saglabājot izmaksu pieaugumu par pieņemamu cenu.

Turklāt gan recirkulācijas, gan sausās sistēmas praktiski neuzņem ūdeni un neietekmē ūdens ekosistēmas, kas vismaz daļēji var kompensēt papildu kapitāla un ekspluatācijas izmaksas, jo īpaši klimata pārmaiņu izraisītā ūdens trūkuma apstākļos.

Dzesēšanas sistēmas izvēle ir svarīga elektrostacijas projekta daļa. Uz to attiecas atļauju piešķiršanas procesi, ko piemēro, lai piešķirtu atļauju būvēt un ekspluatēt elektrostacijas, un kas dažādās valstīs atšķiras. Tā kā sausās aukstumapgādes sistēmas ir mazāk energoefektīvas nekā citas aukstumapgādes sistēmas, pašlaik tās ierindojas pēdējā vietā ES labāko pieejamo aukstumapgādes tehnoloģiju secībā un ir pārākas par recirkulācijas torņu aukstumapgādi. Lai gan sausās dzesēšanas izmantošana nav izslēgta, tā attiecas tikai uz vietām ar ļoti ierobežotiem ūdens resursiem vai ar īpašām vides problēmām, kas saistītas ar ūdens izmantošanu.

Attiecībā uz lielām vienībām būtu jāņem vērā arī ietekme uz drošību saistībā ar sabrukšanas siltuma aizvākšanu pēc avārijas izslēgšanas ar enerģijas zudumu.

Par izmaiņām ūdens izmantošanas nolīgumos, kas izriet no samazinātām ūdens vajadzībām stacijās, kuras īsteno šīs iespējas, būtu oficiāli jāvienojas ar ūdens baseinu iestādēm, pamatojoties uz apspriešanos ar visām skartajām ieinteresētajām personām.

Attiecībā uz jaunām iekārtām ieviešanas laiks ir tāds pats kā iekārtām, pie kurām tās pieder. Modernizācijai tas atšķiras ar tehnoloģijām. Lai aizstātu pārejas sistēmu, pētījumā par Kalifornijas piekrastes spēkstaciju modernizāciju (Tetra Tech, 2008 ) norādīts,ka spēkstacijas dīkstāve (lai varētu uzstādīt un savienot jauno dzesēšanas sistēmu) ir sešas nedēļas, kas ir konservatīva aplēse par fosilā kurināmā spēkstacijām, savukārt kodolspēkstaciju dzesēšanas sistēmas modernizēšanai varētu būt vajadzīgi līdz 12 mēnešiem, ņemot vērā to tehnisko sarežģītību.

Ekspluatācijas laiks ir tāds pats kā elektroenerģijas ražošanas iekārtai, uz kuru attiecas konkrētais pasākums. Termoelektrostaciju darbmūžs atšķiras atkarībā no tehnoloģijas: kodolspēkstacijas, lai gan to projektētais darbmūžs parasti ir 40 gadi, var turpināt darboties līdz 70 gadiem (Scientific American, 2009), savukārt fosilā kurināmā spēkstacijas svārstās no 25 līdz 50 gadiem (attiecīgi dabasgāzes un ogļu spēkstacijas).