Redusere vassforbruket for kjøling av termiske generasjonsanlegg

Interessentmedverknad er ein viktig del av godkjenningsprosessen for kraftproduksjonsanlegg, men det er vanskeleg å ekstrapolarar implikasjonane for ein bestemt komponent i anlegget. Kjøletårn, som kan vere over 50 meter høge, er utan tvil ein av dei mest synlege komponentane i ein plante, og dermed kan det godt vere lokal motstand mot den negative estetiske effekten av eit imponerande tårn på eit landskap. Reduksjons- og kompensasjonstiltak kan imidlertid settast i verk, til dømes ved å designe og plassere anlegget for å minimere synlegheita av dei mest framtredande infrastrukturene frå nærliggande budde i område, eller ved å skjerme det ved å plante tre rundt anlegget og/eller ved å byggje kunstige åsar (jord berms) som blandar seg inn i det naturlege landskapet og blokkerer utsikta over anlegget. Lokalsamfunn kan bli direkte økonomisk kompensert for velferdstap forårsaka av dei estetiske konsekvensane, eller andre kompenserande tiltak kan gjennomførast, til dømes å byggje sosialt nyttig infrastruktur som parkar, skular, etc.

Sidan desse alternativa reduserer vassuttak frå eit basseng, forventast dei å bli sett positivt av interessentar som er avhengige av dei same vassressursane som kraftverka som implementerer desse tiltaka. Dei resulterande endringane i vassbruksrettane bør diskuterast blant alle interessentar og avtales med dei og med vassforvaltingsstyresmaktene tilsvarande.

Resirkulerande tårnkjøling er omtrent 40 % dyrare (USDOE, 2009) enn eingongs våtkjøling, og kan brukast der vasstilgjengelegheita er avgrensa eller verknaden av innblanding og impingement og termiske utslepp må reduserast.

Begge tørrkjølingsalternativane gjev mykje større fleksibilitet i plasseringa av nye kraftverk, då det vert uavhengig av tilgjengelegheita av ein stor vassmasse. Den største ulempa ved dette alternativet ligg i dei økonomiske kostnadene. Med begge typar tørrkjøling er varmeoverføringa betydeleg mindre effektiv enn med "våte" kjølealternativar, og det krev difor svært store og mekanisk komplekse kjøleanlegg. Dette resulterer i høgare kostnader. Drifta av eit tørt kjølesystem krev faktisk 1-1,5 % av krafta som genererast av anlegget, samanlikna med 0,5 % av eit resirkuleringssystem og nesten null for ein gong gjennom. Fysikken av fordamping anvendt i våte kjøletårn tillet faktisk ei meir effektiv overføring av varme enn den frå damp eller vatn til luft via metallfinnar, og dermed aukar heile teknisk og økonomisk effektivitet av anlegget. Merk at termisk effektivitet og derfor økonomiske driftsforhold varierer med dei klimatiske tilhøva for plasseringa av anlegga, og kan vere betydeleg forskjellig over heile Europa.

Dette peikar på ei anna teknisk begrensning av tørrkjøling: I eit varmt klima reduserer omgivnadsluft med temperaturar over 40 °C kjølepotensialet til eit tørt kjølesystem, samanlikna med eit "våt" system, som baserer sitt potensial på mykje lågare våtpæretemperaturar.

Ein mogleg utveg kan vera eit hybrid tørr/resirkulerande system. Tørrkjøling kan brukast i forhold til vassmangel og kan kombinerast med avgrensa bruk av eit resirkulerande kjøletårnsystem når temperaturen er topp. Kjølesystemet i resirkuleringstårnet kan òg brukast i periodar der det er rikeleg med vatn.

Kostnadstala varierer openbert med dei spesifikke tilhøva til kvart anlegg. Men generelt US DOE (2009) rapporterer at våte resirkulerande kjølesystemer er 40 % dyrare enn pass-through-systemer, medan tørre kjølesystemer er tre til fire gonger dyrare enn eit resirkulerande våtkjølesystem. For augneblinken er våte resirkuleringssystemer ansett som den beste tilgjengelege teknologien for termisk anleggskjøling av US Environmental Protection Agency (EPA), fordi dei minimerer verknaden på vassøkosystemer samstundes som kostnadsauken haldast rimeleg.

På plussiden har både resirkulerande og tørre systemer nesten ingen inntak av vatn og ingen innverknad på vassøkosystema, noko som i det minste delvis kan kompensere for dei ekstra kapital- og driftskostnadane, spesielt under forhold med vassknaphet forårsaka av klimaendringar.

Valet av kjølesystem er ein viktig del av eit kraftverks design. Det er underlagt autorisasjonsprosessane som brukast for å gje tillating til å byggje og drive kraftverk, som varierer frå land til land. Sidan tørre kjølesystemer er mindre energieffektive enn andre kjølesystemer, rangerer dei for augneblinken sist i rekkjefølga av EUs beste tilgjengelege teknologiar for kjøling, og utkonkurrerast av resirkulerande tårnkjøling. Sjølv om bruk av tørrkjøling ikkje er utelukka, er det avgrensa til stader med svært avgrensa vassressursar eller med spesielle miljøomsyn knytte til vassbruk.

For store einingar bør det òg takast omsyn til tryggingsmessige konsekvensar ved fjerning av nedbrytningsvarme etter ei naudavstenging med tap av straum.

Endringar i vassbruksavtalar som følgje av det reduserte vassbehovet til anlegg som gjennomfører desse alternativa, bør formelt avtales med vassforvaltingsstyresmaktene, basert på konsultasjonar med alle råka partar.

For nye anlegg er gjennomføringstida den same som for anlegga dei tilhøyrer. For ettermonteringar varierer det med teknologiane. For å erstatte eit gjennomgangssystem indikerer ein studie om ettermontering av kaliforniske kystkraftverk (TetraTech, 2008)ei nedetid på anlegget (for å tillate installasjon og tilkopling av det nye kjølesystemet) på seks veker som eit konservativt estimat for fossile planter, medan ettermontering av kjølesystemet til atomkraftverk kan krevje opptil 12 månader på grunn av deira tekniske kompleksitet.

Levetida er den same som kraftproduksjonsanlegget som det spesifikke tiltaket tilhøyrer. Levetida for termiske anlegg varierer med teknologien: Kjernekraftverk, sjølv om deira designlevetid vanlegvis er 40 år, kan halde fram med å fungere opp til 70 år (Vitenskapelegamerikansk, 2009),medan fossile brenselplantar varierer mellom 25 og 50 år (naturgass og fødeplantar, høvesvis).