Refroidissement pour la production thermique dans un climat changeant

Pour renforcer ses actifs et ses activités contre les impacts liés aux changements climatiques, Ontario Power Generation (OPG) a mis en œuvre des mesures d’adaptation en 2016, puis a publié son tout premier plan sur les changements climatiques plus récemment en 2020. eau à proximité ou air extérieur. Les changements climatiques représentent un défi important pour ces processus de refroidissement, car il modifie les conditions de base, telles que la température de l’air et de l’eau. Pour relever le défi, le secteur de l’électricité doit accorder une plus grande attention aux technologies et aux options de conception qui réduisent les vulnérabilités résultant des changements du climat régional.

Cette étude de cas met en évidence différents défis et solutions respectives mis en œuvre par trois entreprises à travers le monde. Au Canada, Ontario Power Generation (OPG) a investi dans de l’équipement pour empêcher le colmatage des structures de prise d’eau en raison des particules de glace en suspension dans le lac pendant les transitions de gel / dégel. Puis, en 2020, OPG a publié son tout premier plan sur les changements climatiques, qui s’engage à utiliser des mesures de protection fondées sur la nature, telles que la construction de terres humides pour atténuer les inondations, les incendies de forêt et d’autres événements extrêmes. Au-delà de la mise à jour des technologies et des processus traditionnels, ils continueront d’intégrer la science et la modélisation du climat dans leurs décisions d’investissement et leurs processus d’ingénierie, lors de l’examen de la conception future et des mises à niveau des actifs.

Comprendre et évaluer les impacts

Les changements climatiques devraient perturber les générateurs thermiques du monde entier de multiples façons. Les effets du climat d’aujourd’hui sur le refroidissement des centrales nucléaires se font déjà sentir au Canada. Par exemple, l’une des centrales nucléaires exploitées par Ontario Power Generation (OPG) sur les rives du lac Ontario est directement touchée par les fluctuations climatiques saisonnières et leurs effets sur les conditions du lac, car elle puise son eau à la surface du lac. La station de Pickering a récemment connu plusieurs épisodes de prolifération indésirable d’algues Cladophora pendant les périodes de températures élevées et soutenues du lac. En 2007, OPG a dû fermer l’un de ses réacteurs et réduire sa puissance en raison de tamis et de filtres obstrués dans l’une de ses prises d’eau. Le changement climatique peut également favoriser les espèces aquatiques envahissantes, comme les moules zébrées, qui collent et obstruent les prises et les sorties d’eau. Dans l’ensemble, le risque pour les installations d’OPG d’une température de l’eau plus élevée et d’autres dangers liés au climat demeure relativement faible parce que ses centrales nucléaires ont des marges de conception importantes. Cependant, si de nouvelles installations de production d’énergie nucléaire ou thermique devaient être mises en service au Canada, la hausse des températures pourrait devenir une considération de conception importante pour les systèmes de refroidissement.

Déterminer les actions

En 2020, OPG a présenté son tout premier plan sur les changements climatiques, intitulé «Bâtir un avenir meilleur: notre plan sur les changements climatiques». Le plan fixe des objectifs ambitieux qui guideront leur promesse d’être un catalyseur d’une décarbonation efficace à l’échelle de l’économie, en mobilisant l’expertise, les fournisseurs et les partenaires de l’industrie pour créer un environnement plus propre et des collectivités plus prospères et résilientes en Ontario et ailleurs. Le plan comprend des objectifs en matière de changement climatique, des solutions et un plan d’action pour trois périodes: 2025, 2040 et 2050.

Mise en œuvre

Pour gérer les fluctuations climatiques saisonnières et leurs effets sur les conditions du lac, OPG utilise de l’équipement spécialisé en hiver pour empêcher les particules de glace en suspension dans le lac d’obstruer la serre principale et le réseau d’aqueduc d’urgence. Dans son plan 2020 sur les changements climatiques, OPG s’engage à utiliser des mesures de protection fondées sur la nature comme la construction de terres humides pour atténuer les inondations, les incendies de forêt et d’autres événements météorologiques extrêmes. Au-delà de la mise à jour des technologies et des processus traditionnels, ils continueront d’intégrer la science et la modélisation du climat dans leurs décisions d’investissement et leurs processus d’ingénierie, lors de l’examen de la conception future et des mises à niveau des actifs.

Le plan sur les changements climatiques fixe des objectifs d’adaptation au climat à mettre en œuvre d’ici 2025, 2040 et 2050. Par exemple, d’ici 2025, les considérations relatives aux changements climatiques seront intégrées dans les processus opérationnels établis pour garantir que la résilience est une priorité dans l’entretien de leur parc de production et opérations de leur entreprise. D’ici 2040, ils évalueront des solutions à grande échelle fondées sur la nature pour réduire les effets du changement climatique. D’ici 2050, ils s’attaqueront à toutes les vulnérabilités climatiques générées par les actifs pour garantir la production continue d’une énergie propre et fiable.

Résultats et suivi des progrès

L’adaptation physique aux changements climatiques peut généralement être mise en œuvre pendant la phase de conception ou d’exploitation d’un actif électrique. L’une des seules options pour faire face aux impacts de la hausse des températures et de la rareté de l’eau sur la production thermique est d’intégrer la résilience dans la conception des actifs. Par exemple, un système de prise d’eau ou une technologie de refroidissement appropriée peut aider une centrale électrique à s’adapter aux changements climatiques prévus et à éviter les réductions de production et les arrêts. La localisation des centrales électriques près de la côte permet d’utiliser l’eau de mer pour le refroidissement. Les unités de production thermique peuvent être équipées ultérieurement d’une capacité de refroidissement accrue ou d’un nouveau système de refroidissement, bien que ce soit généralement une option très coûteuse. Prendre des mesures pour l’adaptation au changement climatique nécessite parfois de faire des compromis entre la performance économique et la résilience, en particulier lorsque les centrales électriques tirent de l’eau de ressources rares.

Prochaines étapes

OPG prévoit continuer d’explorer et d’évaluer toutes les options disponibles pour atteindre ses objectifs de durabilité et des changements climatiques.

Ressources

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Ressources supplémentaires :