اغلب نیروگاه‌های برق حرارتی بیش از 300 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 (2011- 2040 و 2040- 2070) 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 A1B (2011 – 2070) انتظار می‌رود برابر -0.10 W/a بوده و برای یک سیستم OTC برابر -0.33 MW/a باشد. بر پایه اطلاعات روزانه، توان خروجی همه واحدهای OTC مدنظر به 4/66% ظرفیت نامی کاهش می‌یابد، و برای یک واحد تنها حتی به 32% هم می‌رسد. 

1.مقدمه

تابستان‌های گرم در سال‌های 2003 و 2006 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.