研究人员检查用微咸地下水冷却发电厂

怀俄明大学研究人员领导的一项新分析表明，苦咸水或含盐地下水有可能取代淡水来冷却燃煤和天然气发电厂，并加强能源基础设施的弹性，尽管这样做会产生成本.

该研究发表在《自然水》杂志上。

由于干旱、气候变化和社会经济快速增长，淡水供应受到威胁，电力部门与其他部门之间的水资源竞争日益激烈。在向低碳能源未来过渡的同时，通过碳捕获和储存对化石燃料发电厂进行脱碳将显着增加耗水量并加剧水资源竞争。水资源挑战促使电厂运营商探索替代水源。

由翟海波、威斯康星大学的Roy和CarylCline领导的研究小组写道：“可以部署非传统水源来帮助应对气候引起的水风险，并解决化石燃料发电厂脱碳对水资源日益增长的需求”工程与物理科学学院特聘主席。

“处理用于热电发电冷却的微咸地下水有助于缓解缺水地区各部门之间对淡水资源的潜在竞争。”

该研究包括Zhai的UW博士。学生吴子涛是该论文的第一作者。其他贡献者来自宾夕法尼亚州匹兹堡的国家能源技术实验室。这是一个多年项目的第二篇论文;第一篇论文于去年发表在AppliedEnergy杂志上，研究了在化石燃料发电厂从水冷却塔切换到干式冷却系统的可能性。

从微咸水中去除多余的溶解盐和矿物质本身就是能源密集型的，并且会产生需要处理的浓缩盐水。一种称为零液体排放的方法可最大限度地减少海水淡化对环境的影响，但成本特别高。

研究人员检查了多种海水淡化工艺的技术和经济可行性。他们还估算了处理用于发电厂冷却的苦咸水后将节省多少淡水，并评估了苦咸水处理改造的成本效益——以及对发电厂净发电量的影响。他们得出的结论是，改造发电厂以处理微咸地下水几乎可以消除淡水的使用，但会使发电成本增加8%至10%。

“我们的研究揭示了海水淡化部署在淡水节约、成本和发电能力不足方面的权衡，”吴说。

研究人员呼吁进一步开发处理苦咸水的技术，同时探索使用其他非传统水源来冷却发电厂。这些包括经过处理的城市废水，以及石油和天然气开采和二氧化碳储存库产生的水。

研究人员说，为各种非传统水源确定的权衡将填补知识空白，以更好地为水换能源的决策和管理提供信息。