Analysis of performance losses of thermal power plants in Germany e A System[taliem.ir]

Analysis of performance losses of thermal power plants in Germany e A System Dynamics model approach using data from regional climate modelling

ABSTRACT

The majority of thermal power plants of more than 300 MW use river water for cooling purposes. Increasing water and air temperatures due to climate change can significantly impact the efficiency and the power  production of these power plants. In this paper we analyse these impacts by modelling selected German  thermal power plant units and their respective cooling systems through dynamic simulation taking into  account legal thresholds for heat discharges to river water together with climate data projections (SRES scenarios A1B, A2, and B1). Possible output and efficiency reductions in the future (2011e2040 and  2041e2070) are quantified for thermal power plants with once-through (OTC) and losed-circuit (CCC) cooling systems under current legislative framework. The model validation showed that the chosen System  Dynamics approach is appropriate to analyse impacts of climate change on thermal power units. The model results indicate lowest impacts for units with CCC systems: The mean trend for CCC for the A1B scenario (2011e2070) is expected to be 0.10 MW/a and 0.33 MW/a for an OTC system. On a daily basis, the power output of all considered OTC units is reduced down to 66.4% of the nominal capacity, for a single unit even down to 32%.

INTRODUCTION

Hot summers in Europe in 2003 and 2006 have shown the vulnerability of electricity supply with regard to these events. Also in the scientific literature an increasing interest in the vulnerability of the energy sector to climate change can be stated . Heat waves and the entailed scarcity of cooling water for thermal power  plants (nuclear and fossil) are among these impacts. In Germany, the highest share of power plant capacity is represented by thermal power plants using predominantly river water for cooling purposes. Varying river temperatures have a significant impact on power production: cooling water discharges have to comply with regulatory threshold values for the protection of the aquatic environment. Reduced cooling capacities of river water therefore restrict production capacities .

چکیده

اکثر نیروگاه های حرارتی با بیش از 300 مگاوات از آب رودخانه برای اهداف خنک کننده استفاده می کنند. افزایش دمای آب و هوا به دلیل تغییرات آب و هوایی می تواند به طور قابل توجهی بر بهره وری و تولید برق این نیروگاهها تأثیر بگذارد. در این مقاله، با استفاده از مدل سازی واحدهای نیروگاه حرارتی آلمان و سیستم های خنک کننده مربوطه از طریق شبیه سازی دینامیکی، با توجه به آستانه های قانونی برای تخلیه گرما به آب رودخانه همراه با پیش بینی های داده های آب و هوایی (سناریوهای SRES A1B، A2 و B1)، این تاثیرات را تحلیل می کنیم. کاهش تولید در آینده و کاهش بهره وری در آینده (سالهای 2020 و 2041 و 2070) برای نیروگاه های حرارتی با سیستم های خنک کننده یکبارۀ (OTC) و مدار (CCC) در چارچوب قانونی فعلی تعیین می شود. اعتبار سنجی مدل نشان داد که رویکرد دینامیکی انتخابی مناسب برای تحلیل اثرات تغییرات آب و هوایی بر واحدهای حرارتی است. نتایج مدل ها نشان می دهد که کمترین اثرات را برای واحدهای با سیستم CCC نشان می دهد: روند متوسط ​​CCC برای سناریوی A1B (2011E2070) انتظار می رود که 10.10 MW / a و 0.33 MW / a برای سیستم OTC باشد. به طور روزانه، خروجی قدرت کلیه واحدهای OTC در نظر گرفته شده به میزان 66.4٪ از ظرفیت نامی کاهش می یابد، برای یک واحد حتی تا 32٪ است.

مقدمه

تابستان های گرم در اروپا در سال های 2003 و 2006 آسیب پذیری برق را با توجه به این رویدادها نشان داده است. همچنین در ادبیات علمی، افزایش علاقه به آسیب پذیری بخش انرژی به تغییرات آب و هوایی می تواند بیان شود. امواج گرما و کمبود آب خنک کننده برای نیروگاه های حرارتی (هسته ای و فسیلی) از جمله این تاثیرات هستند. در آلمان، بیشترین سهم ظرفیت نیروگاه توسط نیروگاه های حرارتی با استفاده از آب رودخانه ای برای اهداف خنک کننده نشان داده شده است. تغییرات دما در رودخانه تاثیر قابل توجهی بر تولید برق دارند: تخلیه آب خنک کننده باید با مقادیر آستانه تنظیم شده برای حفاظت از محیط زیست آبوهوا مطابقت داشته باشد. بنابراین ظرفیت های خنک کننده آب رودخانه کاهش یافته و بنابراین ظرفیت های تولید را محدود می کند.

Year: 2013

Publisher : ELSEVIER

By : Bastian Hoffman , Sebastian Häfele , Ute Karl

File Information: English Language/ 11 Page / size: 1.13KB

Download

سال : 1392

ناشر : ELSEVIER

کاری از : باستیان هافمن، سباستین هوفل، اوت کارل

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 11 صفحه / حجم : KB 1.13

لینک دانلود

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگو شرکت کنید؟
نظری بدهید!

دیدگاهتان را بنویسید