Klimatický vývoj představuje hrozbu pro evropskou elektroenergetickou výrobu

Zranitelnost evropského energetického sektoru vůči změnám ve vodních zdrojích se má v důsledku klimatických změn do roku 2030 zvýšit. K tomuto závěru dospěli výzkumníci z nizozemské Univerzity v Leidenu, kteří na toto téma minulý měsíc publikovali článek v časopise Nature Energy.

Elektrárny založené na tepelném cyklu (uhelné, plynové a jaderné elektrárny) využívají významné množství čerstvé vody pro účely chlazení. Velká plynová elektrárna dokáže při provozu spotřebovat za minutu množství vody srovnatelné s objemem olympijského bazénu. Pokud voda není k dispozici, nebo je příliš teplá, elektrárna je nucena snížit produkci elektřiny, či dokonce výrobu zastavit úplně.

V posledních letech Evropa čelila stále častějším vlnám veder a obdobím sucha, která tlačí na energetické systémy. Pokud jedna elektrárna přestane vyrábět, musí být nahrazena zvýšenou produkcí z méně postižené elektrárny nebo výrobou z obnovitelných zdrojů. Při delších obdobích sucha je však tento kompenzační mechanismus nedostatečný a může vést k narušení elektrických dodávek, či v extrémních případech až blackoutům.

Rostoucí nedostatek vody

Tým výzkumníků z Leidenské univerzity pod vedením doktora Paula Behrense analyzoval data z více než 1300 elektráren, čerpajících vodu z 818 různých vodních zdrojů. Jejich výzkum ukazuje, že množství regionů, které mají kvůli přístupu k vodě zranitelnou elektrickou síť, do roku 2030 výrazně vzroste. Kromě toho je výstavba mnoha nových elektráren plánována vedle vodních zdrojů, které jsou již nyní pod tlakem.

Výzkum ukázal, že oblasti, jež budou v budoucnu čelit riziku nedostatku vody, se nachází především v oblasti Středomoří. Konkrétně jsou zmiňovány oblasti Španělska, Itálie, jižní Francie a Řecka. Mimo ně ale riziko hrozí i oblastem podél Rýna v Německu, Bulharsku a Polsku, kde se elektrická výroba může potýkat s problémy pramenícími právě z nedostatku vody či její vyšší teploty.

Chlazení mořskou vodou

„Existují možnosti, jak se s tímto nedostatkem vypořádat,“ tvrdí doktor Behrens. „Náš výzkum ukazuje, že chlazení pomocí mořské vody může výrazně snížit problémy na pobřeží Středozemního moře. Toto řešení však bude vyžadovat vyšší investice do vybavení elektráren, aby bylo chlazení agresivnější mořskou vodou možné.“

„Pokud chceme snížit využívání chladící vody v celé EU, budeme muset uzavřít staré, neefektivní elektrárny a nahradit je obnovitelnými zdroji založenými například na větru a slunci. To nám může pomoci snížit závislost na elektrických zdrojích, které potřebují vodu a také můžeme zlepšit dosahování našich klimatických cílů,“ dodává dr. Behrens.



8 odpovědí na Klimatický vývoj představuje hrozbu pro evropskou elektroenergetickou výrobu

  1. Vláďa napsal:

    Nezmiňuje se zde nic o suchých chladících věžích. Jsou sice dražší ale nemají žádnou spotřebu (odpar).

    • Milan Vaněček napsal:

      Poslední 2 věty článku – naprostý souhlas. Další významná výhoda větrných a fotovoltaických (bez koncentrace) elektráren.

    • C napsal:

      A podle všeho ani nemyslí klasické chladicí věže jako se u nás používají už od prvních větších elektráren, zdá se tedy že je to zaměřeno na elektrárny s průtočným chlazením, které u nás moc nemáme a kde je třeba opravdu velké množství vody, už systém s klasickou chladicí věží je sto množství spotřebované vody výrazně redukovat už pro obrovské množství tepla potřebného k výparu vody (cca 2.2MJ/kg) a pro předávání tepla vzduchu, který věží proudí.

      • energetik napsal:

        Průtočné chlazení ale množství vody v řece nesnižuje, protože ji vrací zpět jen je teplejší. Podobně jako vodní elektrárna neplatí za odběr vody, nebo tepelné čerpadlo s výparníkem v řece. Chladící věže mají odpar který se musí z řeky doplňovat a za ten se platí (by mělo). Mimochodem nevíte kolik platí elektrárny (nebo průmysl) za odebranou vodu z řek? Ať si to můžu porovnat s tím co chtějí po zahrádkářích za zalívání zahrádek.

        • C napsal:

          Jo tak to kolik se platí opravdu nevím, nejsem ani vodohospodář ani elektrárenský účetní. Ale mělo by se myslím platit i za odběr pro průtočné chlazení parních turbín (s touhle formulací to obejdete instalací speciálního parního stroje, který má někde kolem 25%, u biomasy se pak nikdo na víc ptát nebude, nejspíš :)) Pro povodí je to super obchod, stejnou vodu prodá klidně 100x když se mezi tím ochladí.

          Je pravda že průtočné chlazení sice množství vody v řece nesnižuje, ale musí se dodržet nějaká maximální teplota řeky, jinak z toho bude nechutná rybí polévka, byť zase udělat si u Mělníka náš malý Yellowstone bz nebylo k zahození.

          Neznám sice přesně parametry jaké musí elektrárna dodržet, ale řekněme že je léto, jedná se o elektrárnu s modelovým rokem tak 1960, účinnost dejme 0.33, má dva bloky á 50MW, řeka má 20°C, z higienických důvodů nesmí být pod elektrárnou voda průměrně teplejší než 28°C, jinak konstanty jsou známé

          Takže elektrárna produkuje v páře 300MW, 100MW jde ven 200MW je odpadní teplo, to je 200MJ/s. 1m^3 vody pojme 4.18MJ/°C, tedy 1m^3 při zadaných teplotách pojme 33.44MJ, to znamená že pod elektrárnou v nějakém definovaném místě musí protékat 200/33.44 m^3 vody, to je 5.98m^3. Řeka na které má takové elektrárna stát musí mít Q365 minimálně takovýto, tedy cca 6m^3/s aby se v létě dalo jet naplno a chladit. Takových řek v republice ale moc nemáme. 1 Blok Temelína by pak potřeboval na průtočné chlazení průtok minimálně 59m^3/s

          Naproti tomu pokud se vezme chlazení výparem, stačí doplňovat jen asi 91l/s, ale samotný děj v chladicí věži je ještě jiný než jen pouhý výpar, prostě asi 60x méně vody.

  2. Martin Hájek napsal:

    Zase hloupé blábolení. Zmiňované země ohrožené suchem samozřejmě mohou pro chlazení klasických elektráren využít okolní moře a také to běžně dělají.

    Co se týče řek, tam samozřejmě není a rozhodně do roku 2030 nebude problém s nedostatkem vody, protože elektrárny opravdu nestojí na nějakých říčkách, ale na velkých tocích. Problém je a bude s tím, že na rozdíl od ČR má většina elektráren v Evropě průtočné chlazení a při velkém oteplení musí omezovat výrobu nikoliv proto, že by nebyla voda, ale proto, že by bylo překročeno limitní oteplení toků s dopadem na život v nich. Řešením je vybudování chladících věží jako v ČR. Nic převratného, ale něco by to stálo.

    A jen tak mimochodem, pokud máme brát vážně alarmistické zprávy o klimatické změně, tak ty ohrožují v první řadě zcela zásadně větrné elektrárny, které schytají všechny bouře a vichřice z první ruky a mají limitovanou rychlost větru, kterou vydrží.

    • Jan Veselý Jan Veselý napsal:

      Polské uhelné elektrárny ten problém v létě 2015 měly, v jižní Francii mají elektrárny ten problém pravidelně.
      Větrné elektrárny zvládnou hurikán, zvládly i bouři katastrofálních rozměrů v Jižní Austrálii, kdy se kácely sloupy přenosového vedení jako kuželky.

  3. Vinkler napsal:

    Zase hloupé blábolení. Pro jakoukoli tepelnou elektrárnu platí:
    Buď lze použít suché chlazení, nebo – u moře – chlazení mořskou vodou. A v suché oblasti u moře lze navíc z odpadního tepla produkovat opravdu velké množství odsolené vody.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *