利用衛星圖像研究項目以減少火力發電廠的用水

水和能源緊密相連，因為當前的發電方法通常需要水，而提取水通常會消耗能量。水與能源之間的這種聯系也被稱為“水與能源的聯系”，一直是一些科學研究的重點。

除其他事項外，實現了水和能源安全世界范圍內尋找嗣繼承連接相關的需水研究的可持續發展的方式動力 設備與基于能量的緩解策略用水。最終，共同研究這兩個重要因素的研究可以為新的解決方案鋪平道路，以確保對水和能源的更可持續利用。

考慮到這一點，芬蘭LUT大學的一組研究人員最近對火力發電廠的用水進行了研究，試圖根據不斷向綠色經濟的轉變來預測未來減少用水的方案。在他們的研究(以《自然能源》為特色)中，他們評估了全球大量火力發電廠的水足跡，并估計了全球四個發電水平的電力生產用水需求：全球，區域，國家和河流。

“我們使用地理信息系統(GIS)分析方法，將全球總共13863座火力發電廠與水體連接起來，占全球總發電廠總裝機容量的4,182 GW，這相當于全球火力發電廠機隊的95.8%該研究的第一作者Alena Lohrmann告訴Tech Xplore。

最近的研究表明，向可再生能源的根本轉變在技術和經濟上都是可行的。盡管如此，這種轉變是否會真正發生或將以何種速度進行仍不清楚。

從本質上講，Lohrmann和她的同事們希望對用水需求的發展進行現實的估計，從而可以對未來可能減少用水的情況提供有價值和可靠的見解。為了實現這一目標，研究人員首先確定了各個發電廠采用的冷卻技術。隨后，他們進行了深入分析，以確定全球火力發電廠的海水和淡水需求。

他們的分析中使用的數據主要來自GlobalData數據集，該數據集包含有關全球數千座火力發電廠的信息。為了克服數據集的數據局限性，使用衛星圖像確定了每個發電廠的冷卻技術。

洛爾曼說：“我們的研究還提出了以高時空分辨率對全球354條主要河流進行的影響分析。” “這種河流分析具有高度的相關性，因為火電廠主要由于熱污染和水排放增加而影響當地的水生生態系統。”

在估算了全球的用水需求之后，研究人員使用由LUT大學開發的稱為LUT能源系統過渡模型的建模工具創建了“最佳政策情景”(BPS)模型。他們使用此工具成功地確定了到2050年轉向100%可再生電力的最實惠方案，從而實現了全球可持續性目標。

“我們的研究提供了從2015年(基準年)到2050年全球火力發電廠潛在用水量減少的評估，”進行這項研究的團隊負責人克里斯蒂安·布雷耶(Christian Breyer)告訴TechXplore。“我們表明，向100%可再生電力系統過渡可能會將全球火力發電廠的用水量減少97.7%。”

Lohrmann，Breyer和他們的同事進行的這項研究提供了一個有趣的新觀點，即世界各地的工業和政府如何鼓勵減少發電中的用水。除了強調向顯著更可持續的解決方案，移動的可行性，他們的工作確定一個成本效益的戰略，可以幫助解決與使用有關的缺水問題的水來產生電能量。