2016年数据显示,水电和热电一起占全球电力生产的98%。气候变化将影响水资源的可用性,并将增加世界许多地区的水温。
杜克大学的一项新研究显示:如果地表水温度升高3摄氏度,河流流量下降20% 。在本世纪末,干旱将影响热电厂约20%的发电效率。因为拥有直流冷却系统的发电厂,未来的发电量将因干旱和与气候变化相关的水温上升而受到削弱,而限制用水的环境法规会加剧这些影响。
杜克大学尼古拉斯环境学院的能源与环境教授林肯F.普拉特森表示:通过改用循环冷却系统,电厂可以减轻几乎所有这些影响。这项研究3月8日发表在环境科学与技术杂志上。
为了进行研究,他们分析了美国52个东部发电厂使用直流冷却系统的七年运行和气象数据。他们利用发电模型对2007年至2014年的数据进行了梳理,当时严重的干旱影响了东南部的大部分地区,以追踪当地水温和流量的每小时变化对每个工厂的最大输出功率的影响。
通过在七种不同的水可用性和温度情景下运行模型,他们能够分辨出水温上升引起的发电容量总变化的百分比,水流量减少的部分,以及与监管合规。利用下个世纪预测的变暖和水流趋势,他们估计了每个因素可能产生的未来影响。
“过去的研究将干旱,水温和环境监管的影响结合在一起,”普拉森指出。“通过将它们分开,我们可以更清楚地了解将面临的巨大威胁以及我们可以采取哪些措施来缓解这些威胁。”
他说,干旱影响将比温暖的水引起的影响大得多,这突显出需要优先考虑以水流为重点的缓解策略。除了安装循环冷却系统外,这些策略还包括安装池塘以保持冷却水储备; 将新植物放置在较大的水体上; 并实施更严格的流域管理计划,以管理位于河流或湖泊上的所有用户的用水量。