सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए रिमोट रेडिएटर

हालांकि टर्बाइन जेनरेटर को चलाने के लिए उपयोग की जाने वाली भाप को संघनित करने के लिए बहुत अधिक गर्मी को हटाया जाना चाहिए, शीतलन प्रणाली आमतौर पर बिजली संयंत्रों के लिए पानी की मुख्य आपूर्ति होती है। नदियों और झीलों जैसे जल स्रोतों ने ऐतिहासिक रूप से यह शीतलन प्रदान किया है, लेकिन हाल के वर्षों में शुष्क शीतलन (एक शीतलन प्रणाली जो बहुत कम पानी का उपयोग करती है) को अपनाने वाले बिजली संयंत्रों की संख्या में वृद्धि हुई है। ड्राई कूलिंग सिस्टम को संचालित करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इसकी प्रारंभिक लागत अधिक होती है। ये सभी मुद्दे बिजली संयंत्रों की समग्र कम दक्षता में योगदान करते हैं, फिर भी ड्राई कूलिंग सिस्टम गीले कूलिंग सिस्टम की तुलना में 95 प्रतिशत कम पानी की खपत करते हैं।

विभिन्न प्रकार के कई बिजली संयंत्र भाप बनाने के लिए पानी को गर्म करके बिजली का उत्पादन करते हैं, जिसे बाद में टर्बाइनों के माध्यम से मजबूर किया जाता है। इस तरह की प्रणाली का उपयोग कुछ सौर सुविधाओं के साथ-साथ कोयले और बायोमास, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, कुछ प्राकृतिक गैस संयंत्रों और परमाणु संयंत्रों को जलाने वाले संयंत्रों में किया जाता है। इन पौधों की टर्बाइनों को भाप को चालू करना चाहिए, जिसे फिर ठंडा करने की आवश्यकता होती है ताकि यह वापस तरल में संघनित हो सके और बॉयलर या भाप जनरेटर को वापस भेजा जा सके।

भाप बिजली संयंत्रों में पानी का उपयोग करके भाप को अक्सर ठंडा और संघनित किया जाता है। अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण का अनुमान है कि अमेरिका में कुल जल निकासी का 40 प्रतिशत बिजली उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है, जिनमें से अधिकांश शीतलन के लिए है।

रीसर्क्युलेटिंग कूलिंग सिस्टम जो कूलिंग वॉटर को रीसायकल करते हैं, यूएस थर्मोइलेक्ट्रिक उत्पादन क्षमता के 61 प्रतिशत से अधिक में उपयोग किए जाते हैं। इन प्रणालियों में, पानी को बंद-लूप पाइपलाइनों में रखा जाता है ताकि इसका पुनर्चक्रण किया जा सके। यूएस में थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता का 36 प्रतिशत डीसी कूलिंग सिस्टम का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्रों से आता है। ये प्रणालियाँ कंडेनसर को ठंडा करने के लिए पड़ोसी जल स्रोतों से प्रचुर मात्रा में पानी खींचती हैं, फिर गर्म पानी को मूल स्रोत में वापस छोड़ देती हैं।

अमेरिका में 3 प्रतिशत शुष्क और संकर शीतलन क्षमता का अधिकांश भाग 2000 से चालू है। परिवेशी वायु का उपयोग शुष्क शीतलन प्रणालियों द्वारा भाप को ठंडा करने और संघनित करने के लिए किया जाता है। ये प्रणालियाँ दो प्रकार की होती हैं: प्रत्यक्ष प्रणालियाँ और अप्रत्यक्ष प्रणालियाँ। प्रत्यक्ष शुष्क शीतलन प्रणालियों में पानी का उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि परिवेशी वायु का उपयोग भाप को संघनित करने के लिए किया जाता है। विशिष्ट वाटर-कूल्ड कंडेनसर में, अप्रत्यक्ष शुष्क शीतलन प्रणालियों में भाप संघनित होती है, लेकिन बंद प्रणाली का ठंडा पानी पीछे रह जाता है। परिणामस्वरूप वाष्पीकरण के माध्यम से कोई पानी नहीं खोता है, जिसका अर्थ है कि बहुत कम पानी की खपत होती है।

हाइब्रिड कूलिंग सिस्टम में पानी और हवा दोनों का उपयोग करके भाप को संघनित किया जा सकता है, जो सूखे और गीले कूलिंग को जोड़ती है। जब यह बाहर ठंडा होता है, तो ये सिस्टम अक्सर ड्राई कूलिंग सिस्टम के रूप में कार्य करने के लिए बनाए जाते हैं, और जब यह बाहर गर्म होता है और ड्राई सिस्टम कम प्रभावी होते हैं, तो वे वेट कूलिंग सिस्टम के रूप में काम करते हैं।

अमेरिका में, ड्राई और हाइब्रिड कूलिंग सिस्टम वाली 83 सुविधाएं और लगभग 20 GW भाप पैदा करने की क्षमता संचालन में है। टेक्सास में सबसे बड़ी शुष्क शीतलन क्षमता (2.8 GW) है, जिसके बाद वर्जीनिया है, हालांकि कैलिफोर्निया में सबसे शुष्क शीतलन प्रणाली (13) है। (2.4 जीडब्ल्यू)।

ड्राई और हाइब्रिड कूलिंग के लिए लगभग 83 प्रतिशत परिचालन क्षमता सबसे लोकप्रिय पीढ़ी प्रौद्योगिकी, प्राकृतिक गैस संयुक्त चक्र (एनजीसीसी) द्वारा प्रदान की जाती है। क्योंकि प्राकृतिक गैस संयुक्त चक्र सुविधाओं को कोयले या परमाणु रिएक्टरों की तुलना में प्रति MWh बहुत कम शीतलन की आवश्यकता होती है, शुष्क शीतलन प्रणाली आमतौर पर उनके लिए अधिक लागत प्रभावी होती है। अमेरिकी प्राकृतिक गैस संयुक्त चक्र सुविधाओं में उनकी सक्रिय उत्पादन क्षमता के 15 प्रतिशत से अधिक के लिए सूखी शीतलन तकनीक का उपयोग किया जाता है।

सौर ऊर्जा प्रणालियों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, ड्राई कूलिंग एक और आकर्षक विकल्प है। कई आधुनिक केंद्रित सौर ऊर्जा प्रणालियाँ शुष्क शीतलन का उपयोग करती हैं क्योंकि वे संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण-पश्चिम जैसे क्षेत्रों में स्थित हैं जहाँ जल संसाधन कम हैं और सौर संसाधन प्रचुर मात्रा में हैं।