novinky

říjen 10, 2018

Americká elektroenergetika využívá téměř polovinu veškeré vody v zemi. Elektrárny používají vodu k chlazení a vytváření páry k přeměně turbín, které pak vyrábějí elektřinu. Ale během sucha a nedostatku vody mohou tyto rostliny zatěžovat celý vodní systém.

v nedávném článku publikovaném v energetické politice profesoři Carnegie Mellon University Engineering and Public Policy (EPP) Haibo Zhai a Ed Rubin s kolegy ze Singapore Management University zkoumali tento konflikt a odešli s vhledem: vládní mandáty ke snížení emisí CO2 by mohly snížit spotřebu vody v energetice.

„tyto vládní politiky stimulují výrobu nízkouhlíkové elektřiny několika cestami, jako jsou obnovitelné zdroje a zemní plyn,“ řekl Zhai. „To by mohlo snížit nepříznivé dopady na vodní ekosystémy, zvýšit dostupnost vody pro více odvětví a podpořit udržitelný rozvoj.“

různé elektrárny používají vodu v různých stupních. Například obnovitelné zdroje, jako je větrná a solární energie, nepoužívají žádnou vodu, zatímco uhlí a jaderná energie používají docela dost vody pro chlazení. Mít smíšenou flotilu zdrojů energie zmírňuje vysokou spotřebu vody v energetice, ale snížení závislosti na uhlí je jednou z nejvýznamnějších proměnných v rovnici. Zhai a Rubin zjistili, že odcházející uhelné elektrárny výměnou za zemní plyn a obnovitelné zdroje energie často snižují odběr vody.

abychom zjistili, jak standardy snižování uhlíku ovlivňují spotřebu vody v energetickém průmyslu, tým studoval Texaský energetický průmysl řízený Radou pro elektrickou spolehlivost v Texasu (ERCOT) jako ilustrativní případ. Zjistili, že bez regulace emisí CO2 určuje objem emisí CO2 volatilita trhu, zejména ceny zemního plynu. Pokud by ceny zemního plynu zůstaly pod 3 dolary / MBTU, emise CO2 by klesly kvůli tomu, že by více elektráren používalo levnější a čistší zemní plyn. Vysoké ceny zemního plynu však mohou zvrátit emisní trajektorii.

s předpisy o emisích CO2 tým zjistil, že výroba elektřiny se více spoléhá na zemní plyn a obnovitelné zdroje. Regulovaný přechod na nízkouhlíkovou elektrickou síť by mohl zajistit společné výhody snížených emisí a spotřeby vody. V tomto případě by energetická síť mohla udržitelně podporovat populační růst a změny poptávky a zároveň uvolňovat houfy vody pro jiná odvětví, jako je zemědělství.

přechod energetiky na zemní plyn a obnovitelné zdroje je jen jednou z mnoha nízkouhlíkových možností. Rubin zdůrazňuje, že zachycování a ukládání uhlíku (CCS) lze namontovat do uhelných a plynových elektráren, aby se snížila tonáž CO2 uvolňovaného do atmosféry. CCS odstraňuje působivých 90 procent CO2 z emisí, i když významně přispívá k požadavkům na chladicí vodu.

„technologie CCS však není konkurenceschopná s levným zemním plynem a obnovitelnými zdroji za mírných uhlíkových omezení,“ řekl Zhai. „Aby se výrazně zkrotily emise uhlí, musí být CCS dodatečně vybavena stávajícími elektrárnami, což snižuje jejich ekonomickou životaschopnost. Mohlo by se také uvažovat o dovybavení některých CCS do plynových elektráren, aby se podpořilo učení se technologiím a hlubší snižování emisí uhlíku.“

nakonec tým dospěl k závěru,že pro USA, aby dosáhly cílů snižování CO2, předpisy, které stanovují cenu emisí uhlíku, nabízejí stabilní cestu vpřed. Pečlivě vytvořené politiky mohou poskytnout pobídky a podporu, které pomohou energetickému průmyslu snížit emise za účelem zmírnění změny klimatu a snížení spotřeby vody.