Poročilo o analizi vplivov izpustov hladilnih stolpov JEK2 na okolico
V spodnjem prispevku objavljamo povzetek Poročila o analizi vplivov izpustov hladilnih stolpov JEK2 na okolico. Na dnu strani je na voljo povezava do celotnega dokumenta.
Vodna para iz hladilnih stolpov, ki bodo uporabljeni za hlajenje JEK2 med normalnim obratovanjem, lahko povzroča viden oblak, ker pride do kondenzacije zaradi naravne in dodane vodne pare. Kondenzacija nastopi, kadar skupna vlaga preseže maksimalno količino vlage. Bolj kot je topel in suh zunanji zrak, manj je verjetno, da bo oblak vodne pare viden.
Izračuni so bili izdelani za dve zaporedni koledarski leti 2020 in 2021 v korakih po pol ure. Uporabljen je bil modelirni sistem, ki je prostor 25 km x 25 km s središčem na lokaciji JEK2 razdelil na 500 x 500 celic v vodoravni ravnini (celica meri vodoravno 50 m x 50 m), po višini pa na 51 slojev.
Obravnavane so bile štiri kombinacije, dve lokaciji in dve višini. Glede na obravnavane vplive na okolico med izbranima lokacijama in različnima višinama ni značilnih razlik.
Rezultati so bili analizirani za vplive na talne celice, ker tam ljudje živijo, gojijo kmetijske in druge rastline ter proizvajajo električno energijo s sončnimi celicami, kar so najpomembnejši procesi, na katere vpliva viden oblak vodne pare.
Rezultate analiz lahko v splošnem razdelimo v pet sklopov:
- pod oblakom vidne vodne pare,
- relativni delež dodane vodne pare,
- v senci oblaka vidne vodne pare,
- navpični dvig vodne pare in
- opis izkušenj iz Termoelektrarne Šoštanj (TEŠ).
Slikovni prikaz vidne vodne pare za tri izbrana obdobja
Za naslednje tri izbrane dneve so v poročilu prikazali vidni in nevidni del oblaka vodne pare iz hladilnega stolpa za osnovno lokacijo in osnovno višino hladilnega stolpa:
- 28. 12. 2021, ko je bila temperatura zraka nizka,
- 25. 5. 2021, ko je bila temperatura zraka zmerna in
- 14. 7. 2021, ko je bila temperatura zraka visoka.
Slikovni prikazi so dostopni na desni sliki.
Območje pod vidnim oblakom vodne pare
Prva obdelava podatkov daje odgovor, kdaj in kolikokrat se posamezna talna celica (parcela velikosti 50 m x 50 m v ortogonalnem rastru) nahaja pod vidnim delom oblaka. Ali je celica pod oblakom, je pomembno tako podnevi kot ponoči. Če je talna celica pod vidnim oblakom, je to ugodno za preprečevanje pomladne pozebe, ker oblak vodne pare deluje kot topla greda.
V celicah neposredno ob hladilnem stolpu je v najslabšem primeru lokacija pod oblakom 53 % vsega časa. Takoj ko se odmaknemo vstran od lokacije hladilnega stolpa, pa ta delež strmo pade. Polurne vrednosti prekritosti z vidnim oblakom vodne pare nad 3000 (kar znaša 62,5 dni) nastopijo samo znotraj radija 1 km od lokacije bodočega reaktorja. Največja površina pod oblakom na območju 25 km x 25 km v letu 2021 znaša 1688,75 ha.
Dodatno je bilo analizirano, čez koliko celic z vidno vodno paro gre žarek s sonca, ki nam pove, kdaj se talna celica nahaja v senci vidnega oblaka vodne pare. Senca pomeni, da bo manj direktne sončne svetlobe, razpršena difuzna sončna svetloba pa ostane ali pa se celo poveča.
Če je talna celica v senci oblaka, je to:
- ugodno za manj izsuševanja tal v vročem sončnem poletnem dnevu,
- manj ugodno za prirast pri kmetijskih rastlinah in
- večinoma manj ugodno za proizvodnjo električne energije na sončnih panelih.
V celicah neposredno ob hladilnem stolpu je v najslabšem primeru lokacija v senci oblaka v 447 polurnih intervalih. Takoj ko se odmaknemo malo vstran od lokacije hladilnega stolpa, pa ta delež zelo pade.
Posebej je bila analizirana še največja ploščina površine v senci vidnega oblaka vodne pare okrog poldneva na območju 25 km x 25 km. Predpostavljeno je bilo, da nas oblak najbolj vidno moti takrat, ko je sonce v zenitu (okrog poldneva). Največja površina v senci oblaka okrog poldneva (od 11:30 do 12:30) na območju 25 km x 25 km v letu 2021 znaša 1045 ha.
Relativni delež dodatne vlage
Razmerje oziroma delež dodatne vlage je definiran kot ulomek dodane tehnološke proti osnovni naravni masi vodne pare. Ta analiza upošteva samo rezultate v talnem sloju. Če je v talni celici zaradi oblaka iz hladilnih stolpov znatno povečana količina vodne pare, je to neugodno za razvoj bolezni v vinogradih in sadovnjakih, ki se pojavljajo ob visoki zračni vlagi.
V predstavitvi rezultatov je prikazan 99. percentil deleža za vsako talno celico posebej, saj je to najbolj realen pokazatelj dogajanja.
99.percentil relativnega deleža je pokazan za:
- osnovno časovno vrsto vsake celice za polurne podatke za talni sloj,
- zatem pa še za 72-urno drseče povprečje.
72-urno (tridnevno) drseče povprečje se prikazuje, ker je tridnevna bolj vlažna atmosfera bolj pomembna pri razvoju rastlinskih bolezni kot zgolj polurna povišana vrednost.
Najvišji 99. percentil izračunanega deleža v talnih celicah znaša 0,21 % povečanja vlažnosti za polurne podatke in 0,094 % za 72-urna povprečja, kar je oboje praktično zanemarljivo. Najvišja vrednost za polurne podatke je nastopila vzhodno od lokacije hladilnega stolpa, na oddaljenosti 10 do 11 km od bodočega reaktorja.
Senca oblaka vidne vodne pare
Analiza sence oblaka vidne vodne pare nam pove, koliko je za vsake pol ure v dveh obravnavanih letih skupno število talnih celic, ki se nahajajo pod oblakom, kar je merilo za ploščino tlorisa oblaka.
Količina je neposredno merilo razsežnosti tlorisa oblaka vidne vodne pare. Maksimalna vrednost je 6755 celic, kar znaša 16.887.500 m2. Celotno obravnavano območje je 25 km x 25 km, kar znaša 625.000.000 m2.
Analize jasno pokažejo, da so velike kvadrature tlorisa sence oblaka vidne vodne pare predvsem v večernih, nočnih in zgodnjih jutranjih urah. To pa je takrat, ko bo viden oblak najmanj moteč.
Ploščina sence oblaka
Analiza nam pove, koliko je za vsake pol ure v dveh obravnavanih letih skupno število talnih celic, ki se nahajajo v senci oblaka. Računali smo za obe obravnavani leti za vse intervale podnevi. Ponoči je vrednost nič.
Količina celic je neposredno merilo razsežnosti sence oblaka vidne vodne pare. Maksimalna vrednost je 14.157 celic, kar znaša 35.392.500 m2. Celotno obravnavano območje je 25 km x 25 km, kar znaša 625.000.000 m2. Torej je maksimalna površina v senci oblaka 5,7 % celotne obravnavane površine.
Analize jasno pokažejo, da so velike kvadrature sence predvsem v jutranjih in večernih urah. Čez dan, okrog poldneva, jih je znatno manj. To pomeni, da je ob najmočnejšem sončnem sevanju (okrog poldneva po zimskem času, kot so urejene obdelave) senc relativno najmanj. To je ugodno za rast rastlin.
Pojavnost in gostota sence zaradi oblaka pare na izbranih lokacijah
Zaradi geometrije dnevnega hoda sonca in prevladujočih smeri vetra na velikih višinah je vsaka lokacija, ki je malo bolj oddaljena od JEK2, v senci predvsem v določenem delu dneva, odvisno od svoje lege glede na lego hladilnega stolpa.
Izračunan je letni integral gostote sence zaradi oblaka vidne pare na območju 5 km x 5 km. Krajevna porazdelitev je pokazala, da bodo z gosto senco najbolj obremenjene lokacije do en kilometer zahodno ali severozahodno od lokacije bodočega reaktorja. Območja goste poselitve v Krškem in na Vidmu pa bodo manj obremenjena.
Bolj obremenjena so le območja, oddaljena do 2 km od lokacije bodočega reaktorja. Zunaj tega območja nastopi senca manj kot 150 ur na leto. Senca pomeni več difuzne svetlobe in manj direktne sončne svetlobe.
Navpični dvig vodne pare iz hladilnega stolpa
Navpični dvig vodne pare je definiran kot povprečni navpični dvig vodne pare nad točko izpusta. Iz analize je razvidno, da je minimalni navpični dvig vodne pare visok in znaša 186 m nad vrhom hladilnega stolpa (skupaj torej 361 m nad terenom), medtem ko povprečni navpični dvig vodne pare v letu 2020 znaša 899 m.
Izkušnje z lokacije Termoelektrarne Šoštanj (TEŠ)
Izkušnje tehničnega osebja iz Termoelektrarne Šoštanj kažejo, da ima Šaleška dolina malo meglenih dni in redko točo, kar pripisujejo pozitivnim učinkom kombiniranega hladilnega stolpa Bloka 6 zaradi naravnega vleka navpično navzgor, kar prinaša mešanje zraka pri tleh. MEIS komentira to navedbo tako, da je Velenjska kotlina (Šaleška dolina oziroma okolica Šoštanja) meteorološko bolj zaprta in ima več brezvetrja kot Krško polje, kar načeloma pomeni več pričakovane megle. Navedeno opažanje osebja Termoelektrarne Šoštanj torej potrjuje izrazito ugoden vpliv hladilnega stolpa bloka 6 v Šoštanju, ki je po kapaciteti vsaj približno primerljiv z bodočim stolpom JEK2. Naravno mešanje kot posledica velikanskega vleka navzgor na lokaciji hladilnih stolpov je ugodno za razbijanje »jezera hladnega zraka na dnu kotline«, ki povzroča pozebo in slano pri tleh v sadovnjakih.
Fizikalni mehanizem močnega vleka navzgor iz hladilnih stolpov pa bo tako kot v Šoštanju do neke mere zmanjšal pojavnost megle pri tleh na ravnini pri Krškem.
Zaključek
Analize kažejo, da je vpliv vodne pare iz hladilnih stolpov zaznan relativno kratkotrajno po vseh obravnavanih kriterijih. V nekaterih primerih pa je celo ugoden (proti slani in pozebi ter pregrevanju sončnih celic za proizvodnjo elektrike). Največ sence je le v bližini hladilnega stolpa. Lokacija, kjer je sence največ, je imela senco 18 dni svetlega dela dneva v enem letu. Pomembnih negativnih vplivov za kmetijstvo ni bilo zaznati, še posebej ne v obliki opaznega povečanja vlažnosti zraka pri tleh, kar bi bilo pomembno za razvoj nekaterih rastlinskih bolezni.
