Ако мислите, че имате проблеми с охлаждането по време на горещите вълни, обхванали северното полукълбо това лято, помислете за съдбата на електрогенераторите, пише Дейвид Фиклин в свой коментар за Bloomberg.
Всеки път, когато включите вентилатор или климатик, това добавя малко търсене към мрежата. Когато всички го правят по едно и също време, да речем, когато се приберем в края на деня в знойния си апартамент, ефектът може да бъде огромен. Влошавайки нещата, тази промяна на потреблението често се случва към залез слънце, точно както генерирането на енергия от слънчеви панели намалява.
В Калифорния конвенционалните електроцентрали в момента трябва да увеличат мощността си почти наполовина за трите часа преди вечерния пик. Делхи, където климатиците и вентилаторите понякога представляват половината от потреблението на електричество, отчете най-високото си търсене в мрежата през юни на фона на рекордна гореща вълна.
Всичко това е изключително водоемък процес. Термичните генератори - тези, захранвани от топлината от изгарянето на изкопаеми горива, биомаса или отпадъци, или от ядрено делене - работят на тръбопроводи с течности, преминаващи през пещ, което кара течностите да се разширяват. Това задвижва турбини и произвежда електричество, преди течностите да се охладят в топлообменници и да се върнат за ново пътуване през пещта.
Топлоелектрическите централи представляват около 41% от изтеглената вода в САЩ през 2015 г., повече от три пъти повече от потреблението на целия домакински сектор и повече от цялото напоително земеделие в страната. Всички тези проблеми се засилват с повишаването на температурите и пресъхването на реките.
За най-простите електроцентрали, които черпят вода за охлаждане директно от реките и океана, топлинните вълни могат да причинят спиране. Температурите около заустващите станции се следят отблизо, за да се предотврати смърт на диви животни, цъфтеж на водорасли и други проблеми, а когато станат твърде високи - или защото самата речна вода е по-топла, или защото има по-малко от нея в резултат на сушата - заустванията се спират, изключвайки на свой ред генератора.
По-сложните системи използват охладителни кули - тези огромни, вдлъбнати бетонни конструкции, свързани с големи ядрени и въглищни централи - като гигантски топлообменници, по-ефективно използване на водата. Проблемът е, че те зависят от ниските температури на въздуха, за да работят най-ефективно. По време на гореща вълна генераторите се охлаждат по-трудно и трябва да намалят мощността си, за да избегнат прегряване.
Това е, което виждаме да се случва в момента. Горещата вълна вече вреди на ефективността на европейските електроцентрали, като газовите и ядрените генератори намаляват планираното си производство, според Lane Clark & Peacock LLP, добавяйки натиск върху цените на електроенергията. Френските атомни централи разчитат на специални разрешения, за да изхвърлят по-гореща от обичайното вода в реките, и вече ограничават производството.
Тези проблеми са значими. Изменението на климата вече е увеличило времето, през което термалните централи изпитват прекъсвания, с 0,75 до 1 процентни пункта, според проучване от миналата година. С всеки допълнителен градус по Целзий на затопляне ефектите от такива непланирани спирания сами по себе си биха били достатъчни, за да изискват допълнителни 40 до 60 електроцентрали в световен мащаб, като се приеме, че типичен блок е 450 мегавата.
Има няколко чисти решения на тези проблеми.
Намаляването на енергията от изкопаеми горива ще намали затоплянето, което причинява засилване на горещите вълни, но в най-добрия случай светът има десетилетия на летни енергийни кризи пред себе си. Възобновяемата енергия страда по-малко в горещините, но по време на екстремни събития скоростта на вятъра често намалява, докато ефективността на слънчевите панели и съхранението на батерии също намалява.
На енергийните системи, които изпитват по-големи пикове в резултат на горещи вълни в стила на 2022 г., ще им бъде по-трудно да се откажат от лесно управляемото захранване, което в момента само изкопаемите горива могат да осигурят в достатъчен мащаб - ТЕЦ може сравнително бързо да бъдат включвани и изключвани при нужда. Хипотетични пикови генератори, базирани на изгаряне на зелен водород, ще се сблъскат със същите проблеми с охлаждането като сегашните газови, въглищни и ядрени централи.
Най-лошите проблеми ще бъдат изпитани в развиващите се икономики като Китай и Индия, които похарчиха милиарди през последните две десетилетия за изграждане на топлоелектрически централи, които няма да са подходящи за управление на бъдещите летни пикове. Само през 2016 г. недостигът на вода за охлаждане по време на суша накара индийските електроцентрали да загубят около 14 тераватчаса генериране - достатъчно, за да захранват Шри Ланка за една година.
Енергията от изкопаеми горива се хареса на такива страни въз основа на това, че въпреки дългосрочните си ефекти върху глобалния климат, в краткосрочен план това ще бъде единственият начин да се осигури надеждна електроенергия, когато е най-необходима. Тази гореща вълна показва, че дори това обещание няма да издържи.