רדיאטור מרחוק למערכות חשמל סולאריות

למרות שיש להסיר הרבה חום כדי לעבות את הקיטור המשמש להנעת גנרטורים של טורבינות, מערכות קירור הן בדרך כלל אספקת המים העיקרית לתחנות כוח. מקורות מים כמו נהרות ואגמים סיפקו באופן היסטורי את הקירור הזה, אך בשנים האחרונות חלה עלייה במספר תחנות הכוח המאמצות קירור יבש (מערכת קירור שמשתמשת מעט או ללא מים). מערכות קירור יבשות דורשות יותר אנרגיה לתפעול ובעלות התחלתית גבוהה יותר. כל הנושאים הללו תורמים ליעילות המופחתת הכוללת של תחנות הכוח, אך מערכות קירור יבשות צורכות 95 אחוז פחות מים ממערכות קירור רטובות.

תחנות כוח רבות מסוגים שונים מייצרות חשמל על ידי חימום מים ליצירת קיטור, שנאלץ לאחר מכן דרך טורבינות. מערכת מסוג זה משמשת בחלק מהמתקנים הסולאריים וכן במפעלים השורפים פחם וביומסה, תחנות כוח גרעיניות, כמה תחנות גז טבעי ותחנות גרעיניות. הטורבינות של המפעלים הללו חייבות להפוך קיטור, שאותו צריך לקרר כדי שיוכל להתעבות בחזרה לנוזל ולהישלח בחזרה לדוד או למחולל הקיטור.

לעתים קרובות הקיטור מקורר ומתעבה באמצעות מים בתחנות כוח קיטור. הסקר הגיאולוגי של ארה"ב מעריך ש-40 אחוזים מכל משיכת המים בארה"ב משמשים לייצור חשמל, רובם לקירור.

מערכות קירור חוזרות הממחזרות מי קירור נמצאות בשימוש ביותר מ-61% מיכולת הייצור התרמו-אלקטרי בארה"ב. במערכות אלו המים נשמרים בצינורות בלולאה סגורה על מנת שניתן יהיה למחזר אותם. 36 אחוז מהקיבולת התרמו-אלקטרית בארה"ב מגיעה מתחנות כוח המשתמשות במערכות קירור DC. מערכות אלו מושכות כמויות עצומות של מים ממקורות מים סמוכים כדי לקרר את המעבה, ואז משחררות את המים החמים יותר בחזרה למקור המקורי.

רוב קיבולת הקירור היבשה וההיברידית של 3% בארה"ב פועלת מאז שנת 2000. האוויר הסביבתי משמש את מערכות הקירור היבשות לצינון ועיבוי קיטור. ישנם שני סוגים של מערכות אלו: מערכות ישירות ומערכות עקיפות. אין שימוש במים במערכות קירור יבשות ישיר, מכיוון שמשתמשים באוויר הסביבה לעיבוי קיטור. במעבים טיפוסיים מקוררי מים, הקיטור במערכות קירור יבש עקיף מתעבה, אך מי הקירור של המערכת הסגורה נותרים מאחור. כתוצאה מכך לא הולכים לאיבוד מים באמצעות אידוי, מה שאומר שמעט מאוד מים נצרכים.

ניתן לעבות קיטור באמצעות מים ואוויר במערכות קירור היברידיות, המשלבות קירור יבש ורטוב. כאשר בחוץ קריר יותר, מערכות אלו בנויות לרוב לתפקד כמערכות קירור יבשות, וכאשר בחוץ חם יותר ומערכות יבשות פחות יעילות, הן פועלות כמערכות קירור רטובות.

בארה"ב פועלים 83 מתקנים עם מערכות קירור יבשות והיברידיות וכ-20 GW של קיטור. לטקסס יש את קיבולת הקירור היבש הגדולה ביותר (2.8 GW), ואחריה וירג'יניה, למרות שבקליפורניה יש את מערכות הקירור היבשות ביותר (13). (2.4 GW).

כ-83% מיכולת התפעול לקירור יבש והיבריד מסופק על ידי טכנולוגיית הדור הפופולרית ביותר, מחזור הגז הטבעי המשולב (NGCC). מכיוון שמתקני מחזור משולב של גז טבעי זקוקים להרבה פחות קירור ל-MWh מאשר כורי פחם או גרעיניים, מערכות קירור יבשות בדרך כלל חסכוניות יותר עבורם. טכניקת קירור יבש משמשת במתקני מחזור משולב של גז טבעי בארה"ב עבור יותר מ-15% מכושר הייצור הפעילה שלהם.

לריכוז מערכות אנרגיה סולארית, קירור יבש הוא בחירה מושכת נוספת. מערכות אנרגיה סולארית מודרניות מרוכזות רבות משתמשות בקירור יבש מכיוון שהן ממוקמות באזורים כמו דרום מערב ארצות הברית שבהם משאבי המים מועטים ומשאבי השמש בשפע.