Віддалений радіатор для систем сонячної енергії
Хоча для конденсації пари, яка використовується для живлення турбогенераторів, потрібно видалити багато тепла, системи охолодження зазвичай є основним джерелом води для електростанцій. Джерела води, такі як річки та озера, історично забезпечували таке охолодження, але в останні роки спостерігається збільшення кількості електростанцій, які використовують сухе охолодження (система охолодження, яка використовує невелику кількість води або взагалі не використовує її). Системи сухого охолодження потребують більше енергії для роботи та мають вищу початкову вартість. Усі ці проблеми призводять до загального зниження ефективності електростанцій, але системи сухого охолодження споживають на 95 відсотків менше води, ніж системи мокрого охолодження.
Багато електростанцій різних типів виробляють електроенергію, нагріваючи воду для створення пари, яка потім пропускається через турбіни. Така система використовується на деяких сонячних установках, а також на установках, які спалюють вугілля та біомасу, атомних електростанціях, деяких заводах, що працюють на природному газі, і атомних станціях. Турбіни цих установок повинні обертати пару, яку потім потрібно охолодити, щоб вона могла конденсуватися назад у рідину та відправлятися назад у котел або парогенератор.
На парових електростанціях пара часто охолоджується та конденсується за допомогою води. За оцінками Геологічної служби США, 40 відсотків усієї води, що забирається в США, використовується для виробництва електроенергії, більшість з яких призначена для охолодження.
Рециркуляційні системи охолодження, які рециркулюють охолоджуючу воду, використовуються в понад 61 відсотку термоелектричних потужностей США. У цих системах вода зберігається в замкнутих трубопроводах, щоб її можна було повторно використовувати. 36 відсотків термоелектричної потужності в США надходить від електростанцій, що використовують системи охолодження постійного струму. Ці системи забирають велику кількість води з сусідніх джерел води, щоб охолодити конденсатор, а потім випускають більш гарячу воду назад у вихідне джерело.
Більшість 3-відсоткових потужностей сухого та гібридного охолодження в США працює з 2000 року. Навколишнє повітря використовується системами сухого охолодження для охолодження та конденсації пари. Існує два типи цих систем: прямі системи та непрямі системи. У системах прямого сухого охолодження вода не використовується, оскільки для конденсації пари використовується навколишнє повітря. У типових конденсаторах з водяним охолодженням пара в системах непрямого сухого охолодження конденсується, але охолоджуюча вода закритої системи залишається позаду. Внаслідок цього вода не втрачається через випаровування, а це означає, що споживається дуже мало води.
Пару можна конденсувати за допомогою води та повітря в гібридних системах охолодження, які поєднують сухе та вологе охолодження. Коли надворі прохолодніше, ці системи часто функціонують як системи сухого охолодження, а коли надворі спекотніше й сухі системи менш ефективні, вони працюють як системи вологого охолодження.
У США працюють 83 установки з сухими та гібридними системами охолодження та близько 20 ГВт парогенеруючих потужностей. Техас має найбільшу потужність сухого охолодження (2,8 ГВт), за яким слід Вірджинія, хоча Каліфорнія має найбільше сухих систем охолодження (13). (2,4 ГВт).
Близько 83 відсотків робочої потужності для сухого та гібридного охолодження забезпечується найпопулярнішою технологією виробництва, комбінованим циклом природного газу (NGCC). Оскільки установки з комбінованим циклом природного газу потребують набагато менше охолодження на МВт-год, ніж вугільні чи ядерні реактори, системи сухого охолодження, як правило, для них економічно ефективніші. Технологія сухого охолодження використовується на підприємствах комбінованого циклу природного газу в США для більш ніж 15 відсотків їх активних виробничих потужностей.
Для систем концентрації сонячної енергії сухе охолодження є ще одним привабливим вибором. Численні сучасні концентраційні сонячні енергетичні системи використовують сухе охолодження, оскільки вони розташовані в таких регіонах, як південний захід Сполучених Штатів, де водних ресурсів мало, а сонячних ресурсів достатньо.
