Güneş Enerjisi Sistemleri İçin Uzaktan Radyatör
Türbin jeneratörlerine güç vermek için kullanılan buharı yoğunlaştırmak için çok fazla ısının uzaklaştırılması gerekmesine rağmen, soğutma sistemleri tipik olarak enerji santralleri için ana su kaynağıdır. Nehirler ve göller gibi su kaynakları tarihsel olarak bu soğutmayı sağlamıştır, ancak son yıllarda kuru soğutmayı (çok az su kullanan veya hiç su kullanmayan bir soğutma sistemi) benimseyen enerji santrallerinin sayısında bir artış olmuştur. Kuru soğutma sistemleri, çalışmak için daha fazla enerji gerektirir ve daha yüksek bir başlangıç maliyetine sahiptir. Bu sorunların tümü, enerji santrallerinin genel verimliliğinin düşmesine katkıda bulunuyor, ancak kuru soğutma sistemleri, ıslak soğutma sistemlerine göre yüzde 95 daha az su tüketiyor.
Farklı tipteki birçok enerji santrali, daha sonra türbinlerden geçmeye zorlanan buhar oluşturmak için suyu ısıtarak elektrik üretir. Bu tür bir sistem bazı güneş enerjisi tesislerinin yanı sıra kömür ve biyokütle yakan tesislerde, nükleer santrallerde, bazı doğal gaz santrallerinde ve nükleer santrallerde kullanılmaktadır. Bu tesislerin türbinleri buharı döndürmeli ve bunun daha sonra tekrar sıvıya yoğunlaşabilmesi ve kazana veya buhar üretecine geri gönderilebilmesi için soğutulması gerekir.
Buhar genellikle buhar santrallerinde su kullanılarak soğutulur ve yoğuşturulur. ABD Jeolojik Araştırması, ABD'deki tüm su çekilmesinin yüzde 40'ının elektrik üretimi için kullanıldığını tahmin ediyor ve bunların çoğu soğutma amaçlı.
ABD termoelektrik üretim kapasitesinin yüzde 61'inden fazlasında soğutma suyunu geri dönüştüren devridaim soğutma sistemleri kullanılıyor. Bu sistemlerde su, geri dönüştürülebilmesi için kapalı devre boru hatlarında tutulur. ABD'deki termoelektrik kapasitesinin yüzde 36'sı, DC soğutma sistemlerini kullanan enerji santrallerinden geliyor. Bu sistemler, kondansatörü soğutmak için komşu su kaynaklarından bol miktarda su çeker, ardından daha sıcak suyu orijinal kaynağa geri verir.
ABD'deki yüzde 3'lük kuru ve hibrit soğutma kapasitesinin çoğu 2000 yılından beri faaliyette. Ortam havası, kuru soğutma sistemleri tarafından buharı soğutmak ve yoğunlaştırmak için kullanılıyor. Bu sistemlerin iki türü vardır: doğrudan sistemler ve dolaylı sistemler. Doğrudan kuru soğutma sistemlerinde, buharı yoğuşturmak için ortam havası kullanıldığından su kullanılmaz. Tipik su soğutmalı kondenserlerde endirekt kuru soğutma sistemlerinde buhar yoğuşturulur fakat kapalı sistemin soğutma suyu geride kalır. Sonuç olarak buharlaşma yoluyla su kaybı olmaz, yani çok az su tüketilir.
Kuru ve ıslak soğutmayı birleştiren hibrit soğutma sistemlerinde buhar, hem su hem de hava kullanılarak yoğuşturulabilir. Dışarısı daha soğuk olduğunda, bu sistemler genellikle kuru soğutma sistemleri olarak işlev görecek şekilde inşa edilir ve dışarısı daha sıcak olduğunda ve kuru sistemler daha az etkili olduğunda, ıslak soğutma sistemleri olarak çalışırlar.
ABD'de kuru ve hibrit soğutma sistemlerine ve yaklaşık 20 GW buhar üretme kapasitesine sahip 83 tesis faaliyettedir. Teksas en yüksek kuru soğutma kapasitesine (2,8 GW) sahiptir ve onu yakından Virginia takip eder, ancak Kaliforniya en fazla kuru soğutma sistemine sahiptir (13). (2,4 GW).
Kuru ve hibrit soğutma için işletme kapasitesinin yaklaşık yüzde 83'ü, en popüler üretim teknolojisi olan doğal gaz kombine çevrimi (NGCC) tarafından sağlanmaktadır. Doğal gaz kombine çevrim tesisleri, kömür veya nükleer reaktörlere göre MWh başına çok daha az soğutmaya ihtiyaç duyduğundan, kuru soğutma sistemleri bunlar için tipik olarak daha uygun maliyetlidir. ABD doğal gaz kombine çevrim tesislerinde aktif üretim kapasitelerinin yüzde 15'inden fazlası için kuru soğutma tekniği kullanılmaktadır.
Konsantre güneş enerjisi sistemleri için kuru soğutma bir başka çekici seçenektir. Çok sayıda modern yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemi, su kaynaklarının az ve güneş kaynaklarının bol olduğu Amerika Birleşik Devletleri'nin Güneybatısı gibi bölgelerde bulundukları için kuru soğutma kullanır.
