| عنوان فارسی مقاله: | کاربرد مدل پویا اطلاعات مدلسازی اقلیم منطقه ای در کاهش تلفات عملکرد نیروگاه برق حرارتی آلمان |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Analysis of performance losses of thermal power plants in Germany e A System Dynamics model approach using data from regional climate modelling |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2013 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 11 |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 18 |
| مجله | انرژی |
| دانشگاه | موسسه اروپایی تحقیقات انرژی، امی نوتر-اشتراسه 11، 76131 کارلسروهه، آلمان |
| کلمات کلیدی | نیروگاه های حرارتی ، تغییر آب و هوا ، آسیب پذیری ، سازگاری ، اطلاعات آب و هوای منطقه ، دینامیک سیستم |
| نشریه | Elsevier |
بخشی از ترجمه:
چکیده ترجمه:
اغلب نیروگاه‌های برق حرارتی بیش از ٣٠٠ مگاوات از آب رودخانه برای خنک‌سازی استفاده می‌کنند. افزایش دما آب و هوا در اثر تغییرات جوی می‌تواند به طور قابل توجهی روی راندمان و محصول توان این نیروگاه‌های برق تاثیر بگذارد. در این مقاله ما این آثار را با مدلسازی واحدهای نیروگاه حرارتی آلمان و سیستم‌های خنک‌سازی مربوط به آنها بررسی می‌کنیم که این کار از طریق شبیه‌سازی دینامیکی و با در نظر گرفتن آستانه‌های قانونی برای تخلیه گرما به آب رودخانه‌ها به همراه پیش‌بینی اطلاعات جوی محقق می‌شود. کاهش احتمالی در خروجی و راندمان آتی (٢٠١١- ٢٠۴٠ و ٢٠۴٠- ٢٠٧٠) برای نیروگاه‌های برق حرارتی از طریق سیستم‌های خنک‌سازی once-through (OTC) و مداربسته (CCC) و تحت چارچوب‌های قانونی فعلی انجام می‌گیرد. اعتبارسنجی مدل نشان داد که روش انتخاب شده دینامیک سیستم برای تحلیل آثار تغییرات جوی روی واحدهای برق حرارتی مناسب است. نتایج این مدل نشان دهنده کمترین آثار برای واحد‌ها از طریق سیستم‌های CCC است: گرایش میانگین برای CCC برای سناریوی A١B (٢٠١١ – ٢٠٧٠) انتظار می‌رود برابر -٠.١٠ W/a بوده و برای یک سیستم OTC برابر -٠.٣٣ MW/a باشد. بر پایه اطلاعات روزانه، توان خروجی همه واحدهای OTC مدنظر به ۴/۶۶% ظرفیت نامی کاهش می‌یابد، و برای یک واحد تنها حتی به ٣٢% هم می‌رسد.
١.مقدمه
تابستان‌های گرم در سال‌های ٢٠٠٣ و ٢٠٠۶ نشان دهنده آسیب‌پذیری منابع الکتریکی نسبت به این حوادث بودند. همچنین در نوشتجات علمی علاقه فزاینده‌ای در آسیب‌پذیری بخش انرژی به تغییرات جوی قابل مشاهده است. امواج گرم و کمبود آب خنک‌سازی برای نیروگاه‌های برق حرارتی (هسته‌ای و فسیلی) از این آثار هستند. در آلمان، بیشترین سهم ظرفیت نیروگاه برق توسط نیروگاه‌های برق حرارتی که اغلب از آب برای اهداف خنک‌کاری استفاده می‌کنند، نمایش داده می‌شود. تغییر دمای رودخانه‌ها تاثیر چشم‌گیری روی تولید برق دارد: تخلیه‌های آب خنک‌کاری به منظور حفاظت از محیط آبزیان باید با مقادیر آستانه مقررات مطابقت داشته باشد. کاهش ظرفیت خنک‌سازی آب رودخانه باعث محدودشدن میزان تولید برق خواهد شد. علاوه بر این، دمای آب رودخانه روی دمای قبل از کندانسور تاثیر می‌گذارد که آن هم به نوبه خود روی راندمان نیروگاه برق موثر است.
بخشی از مقاله انگلیسی:
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 closed-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% .
1. 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 [1]. 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 [2]. In addition, river water temperature influences the temperature before condenser which in turn has an impact on the efficiency of the power plant [3]. A detailed knowledge of the interaction of power plant operation, cooling water availability and climate change impacts is crucial for power plant operators and public authorities. Power plant operators need decision support with regard to the planning of plant revisions or potential investments. Consequences of the current or future regulatory framework need to be analysed in a quantitative way in order to ensure its efficiency [4,5]. Therefore, impacts of climate change on power plant cooling systems were already analysed in the past with varying foci and methods .
| عنوان فارسی مقاله: | کاربرد مدل پویا اطلاعات مدلسازی اقلیم منطقه ای در کاهش تلفات عملکرد نیروگاه برق حرارتی آلمان |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Analysis of performance losses of thermal power plants in Germany e A System Dynamics model approach using data from regional climate modelling |
