拥有直流冷却系统的老式发电厂产生约三分之一的美国电力，但其未来发电量将因干旱和与气候变化相关的水温上升而受到削弱。限制用水的环境法规会加剧这些影响。

杜克大学的一项新研究显示，解决方案并非废除法规。这是废弃旧的冷却系统。

“如果我们想拥有可靠的电力，同时保护为工厂提供冷却水的湖泊和河流，我们需要使用循环冷却系统对工厂进行改造，”Gendell家庭教授林肯F.普拉特森说。杜克大学尼古拉斯环境学院的能源与环境。

新的研究表明，如果地表水温度升高3摄氏度，河流流量下降20％ - 这两者都可能在本世纪末 - 干旱相关的影响将占热电厂所有能力减少的约20％。直通式或开环式冷却系统。这些减少包括当工厂的进水结构中当地地表水位下降时可能发生的能力削减或停工。

Pratson说，管理工厂用水的环境法规以及可以排放回河流或湖泊的用过的冷却水的最高温度将占未来80％的关闭和容量削减的大部分。

“令人惊讶的是，干旱的影响会比温暖的温度大得多，我们估计它们的减少量只会减少2％以上，”2018年获得博士学位的Candise L. Henry表示。毕业于杜克大学的尼古拉斯学校，她将这项研究作为博士论文的一部分。 “但令人惊讶的是，干旱影响将远远小于监管影响。”

“幸运的是，通过改用循环冷却系统可以减轻几乎所有这些影响，”亨利说。

热电厂使用蒸汽驱动的涡轮机来产生能量。一旦蒸汽通过涡轮机，它必须冷却下来。直通系统通过从附近的河流或湖泊吸入冷水，通过管道将其循环以吸收蒸汽的热量，并将热水排放回河流或湖泊来实现这一目的。

在再循环系统中，来自冷却塔的水用于吸收蒸汽的热量，然后返回塔中，通过蒸发释放热量。具有这种类型系统的工厂不会将热水排放到地表水中，只需要替换通过蒸发损失的冷却水供应部分，使其不易受干旱影响和环境法规的影响。

“目前，工厂获得临时豁免管理排放水最高允许温度的规定是相当普遍的，但如果未来的管理规定变得更加严格，我们可以看到更多的直流电厂缩减或关闭，”亨利说，他现在是斯坦福大学卡内基科学研究所的博士后研究员。

她和普拉森于3月8日在环境科学与技术杂志上发表了同行评审的研究结果。

为了进行研究，他们分析了美国东部52座直流冷却系统的7年运行和气象数据。他们利用发电模型对2007年至2014年的数据进行了梳理，当时严重的干旱影响了东南部的大部分地区，以追踪当地水温和流量的每小时变化对每个工厂的最大输出功率的影响。

通过在七种不同的水可用性和温度情景下运行模型，他们能够分辨出水温上升引起的发电容量总变化的百分比，水流量减少的部分，以及与监管合规。利用下个世纪预测的变暖和水流趋势，他们估计了每个因素可能产生的未来影响。

“过去的研究将干旱，水温和环境监管的影响结合在一起，”普拉森指出。 “通过将它们分开，我们可以更清楚地了解将面临的巨大威胁以及我们可以采取哪些措施来缓解这些威胁。”

他说，干旱影响将比温暖的水引起的影响大得多，这突显出需要优先考虑以水流为重点的缓解策略。除了安装循环冷却系统外，这些策略还包括安装池塘以保持冷却水储备;将新植物放置在较大的水体上;并实施更严格的流域管理计划，以管理位于河流或湖泊上的所有用户的用水量。