Влияние на лятната топлинна вълна върху производството на електроенергия - верижна реакция
Това е едно от най-топлите лета в Европа през последните десетилетия. Един запис от новини за топлина последва друг. В допълнение към факта, че топлината и съпътстващата суша изпробват здравето на хората, допринасяйки за горски пожари и застрашавайки поминъка на хората, живеещи в селското стопанство от суша, неговите ефекти върху енергията, но и върху производството на електроенергия, са по-малко известни . Както прочетохме в новините, европейското въздушно пространство е доминирано от антициклон за сравнително дълго време, предотвратявайки пристигането на богати на дъжд въздушни маси от Атлантическия океан. Това се дължи главно на изключително горещото и сухо лято в цяла Европа.
Броят на популярното немско списание Der Spiegel от 4 август 2018 г. също анализира ефектите от изменението на климата (източник: www.spiegel.de)
Но как всичко това се отразява на енергията? За съжаление, няма област и няма известна технология за производство на електроенергия, която да не бъде засегната неблагоприятно от топлината.
Относно водноелектрическите централи
Норвежката електрическа система е една от най-екологичните в Европа, като почти 100 процента от използваната електроенергия се генерира в водноелектрически централи без CO2. Този начин на производство на енергия очевидно зависи от (дългосрочните) метеорологични условия. През юли беше съобщено, че поради по-малко от обичайните зимни валежи в Норвегия и продължителни засушавания, потокът от реки и извори, захранващи резервоари, намалява, така че водоснабдяването, съхранявано в резервоарите и по този начин количеството електроенергия, което може да бъде произведено във водна енергия растения постоянно намалява. Този ефект повишава цената на електроенергията, като цените на електроенергията в Норвегия разбиват исторически рекорд тази година. Причината за увеличението на цените беше също така, че Норвегия е по-принудена да разчита на внесена електроенергия в по-тесни времена, но цената на електричеството също е висока в Европа, така че може да се внася само на скъпа цена (ще напиша повече причини по-долу).
Относно ТЕЦ
Количеството електричество, излъчвано от топлоелектрически централи, като атомни електроцентрали, електроцентрали на въглища и газ, може да бъде повлияно от екстремно топло (и сухо) време чрез няколко ефекта. Един такъв ефект се дължи на повишаването на температурата на крайния радиатор *, термодинамика II. намаляване на ефективността поради основната теорема.
В ТЕЦ количеството електричество, произведено от единица енергосъдържащ входящ енергиен източник, зависи от температурата, при която парата, използвана в турбините, може да се кондензира (кондензира) в кондензаторите на централата. Като цяло, колкото по-ниска е температурата на хладилния агент, наличен в крайния радиатор, толкова по-ниска е депресията (вакуум), поддържана в кондензатора, така че е по-висока ефективността на процеса на производство на електроенергия в централата. Ако хладилният агент в крайния радиатор е по-топъл, ефективността на електроцентралата ще бъде по-ниска, така че чрез разделяне на същото количество атоми на уран и изгаряне на въглища или газ, дадената ТЕЦ може да произвежда по-малко електричество през лятото, отколкото през зимата . Загубата на производство поради намаляване на ефективността на цикъла засяга всички ТЕЦ в горещо време.
* Крайният радиатор е средата в околната среда (топлинен резервоар), в която излишната топлина се разсейва в процеса на производство на енергия (поради основния закон на термодинамиката II). Това обикновено е водата на река, море или океан близо до площадката на електроцентралата, или когато такава вода не е налична в големи количества, въздухът на самата атмосфера.
В случай на електроцентрали, охладени с естествена охлаждаща вода, операторите на електроцентралите трябва да спазват предписаните от закона температурни ограничения за естествените води. Спазването на законодателството може да бъде застрашено в два случая, от една страна, ако температурата на естествената вода надвишава определено температурно ниво (в този случай не е желателно електроцентралата да затопля допълнително езерото, реката или морската вода) и от друга страна поради ниските засушавания, тоест естествената среда вече не е в състояние да доставя количеството хладилен агент, необходимо за работата на електроцентралата, без да застрашава екосистемата на реката. Трябва да се спомене, че може да е възможно да има такова ниско ниво на водата в електроцентрала, като в този случай вградените технически системи (инсталацията за извличане на вода и помпите в нея) вече не са технически в състояние да извличат вода. Ядрените централи трябва да бъдат проектирани по такъв начин, че помпите, захранващи системите за безопасност с охлаждаща вода, да могат да извличат охлаждащата вода, необходима за работата на системите за безопасност (много по-малко, отколкото се изисква при нормална експлоатация), и да имат достатъчни резерви, дори при такива изключително ниски нива на водата.