与太阳光一起，我们最近的恒星的热量也是可再生能源的充足来源，发电机可以利用这些热量以克服太阳能最大缺点之一的方式。
通过使用镜子，开发人员可以聚焦太阳光线以产生工业用热或发电，通常使用可以储存能量的材料。从理论上讲，这是一个非常简单的想法，当然也不是什么新鲜事。传说阿基米德在第二次布匿战争期间使用大型抛光镜子来点燃罗马的船只。
在美国，聚光太阳能（CSP）在 20 世纪 80 年代以南加州的九个发电厂的形式出现，这些发电厂使用槽形镜子将能量集中在循环传热流体上。该流体通常是一种合成油，然后将熔盐加热到高达 350 摄氏度的温度，然后将水煮沸以驱动涡轮机。
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随着低成本化石燃料、风能和光伏发电上线，人们对 CSP 的兴趣减弱，开发工作在很大程度上停滞了十多年。然而，近年来，随着公用事业公司寻求清洁和稳定的电力，对可再生能源和太阳能热技术的的需求彼此呼应。现在，美国和国外的开发商正在建设新的 CSP 设施，从而推动对使这些系统更高效的新方法的研究。
阿海珐太阳能公司首席技术官 Philip Gleckman 说：“今天的 CSP 提供了 [光伏技术] 不具备的功能，即可调度性。”
他解释说，太阳能热电厂中的液态盐化合物可以保持高温数小时，从而使操作员可以根据需要发电。这意味着 CSP 电厂可以在云层经过时甚至在日落后产生稳定的电子流，这与仅在阳光照射时才发电的光伏板不同。
因此，CSP 在间歇性可再生能源中脱颖而出，成为寻求稳定电力的开发商的有吸引力的选择。美国国家可再生能源实验室 (NREL) 上周发布的一项研究表明，当三分之一的电力来自光伏发电和风力涡轮机时，CSP 的这种灵活性为公用事业公司带来了每兆瓦 35.80 美元的价值。
Gleckman 说：“我认为市场已经非常明确地表明它需要 [能源] 存储。”
对太阳能热能进行彻底的测试
阿海珐太阳能公司正在与桑迪亚国家实验室的国家太阳能热测试设施合作开发一种 CSP 系统，该系统使用熔盐代替接收管中的油，既用作传热流体又用作工作流体，从而降低成本并提高效率。该设施建于 1976 年，但在美国复苏与再投资法案下获得了 1780 万美元的升级资金。
Gleckman 解释说，开发人员需要在建造一个全尺寸工厂之前，在规模上对太阳能热系统进行广泛的测试，这比光伏板更重要。
他说：“这是一个相当恶劣的环境，你不能仅仅在纸面上说服自己它会起作用。”在太阳能热系统中，组件可能面临高于 600 摄氏度的温度，足以熔化玻璃，以及高达 100 个太阳强度的太阳能波动。
在测试现场，一片 100 码乘 100 码的抛物面镜子将光线聚焦在悬挂在 100 英尺高的接收管上，这种设计被称为紧凑型线性菲涅耳反射器。“这几乎是一个全尺寸工厂的一部分，”国家太阳能测试设施的测试工程师 Cheryl Ghanbari 说。
Ghanbari 说，研究人员将监测盐的流动情况、管子吸收热量的效率以及该地点的温度变化情况，以及桑迪亚的熔盐测试回路。她预计该设施将在 4 月投入运行。
其他太阳能热设计，如太阳能塔，也越来越受欢迎。在这种设计中，称为定日镜的太阳跟踪镜将光线聚焦在中央塔上。“槽型是一种经过考验的技术，但你也有这些新的中央接收器工厂，它们可以达到更高的温度，并且理论上可以降低成本，”国家可再生能源实验室的 CSP 项目经理 Mark Mehos 说。
加利福尼亚州-内华达州边境附近的伊万帕太阳能发电站就是这样一种设计。这座 377 兆瓦的发电厂将使用 170,000 个定日镜，为 140,000 个家庭供电。当它在 10 月上线时，它将使美国的太阳能热发电能力翻一番。该项目获得了美国能源部 16 亿美元的贷款担保。
西班牙、意大利和沙特阿拉伯正在加紧准备
与光伏发电厂相比，CSP 发电机需要更可靠的阳光，因此它们在地理上仅限于阳光充足的地区。光伏板也是模块化的，因此开发人员可以更快地建造发电厂。然而，镜子比面板更耐用，并且不会随着时间的推移而退化。随着这些发电厂规模越来越大，电力变化对光伏发电来说是一个更大的问题，但对 CSP 来说不是。
在后端，太阳能热电厂与燃煤和燃气发电机组的共同点比与光伏农场的共同点更多。热电厂（包括可再生能源和化石燃料）通常使用朗肯循环来发电。在这种循环中，热源在闭环中加热蒸汽，从而驱动涡轮机发电。然后蒸汽冷凝并再循环。
然而，Gleckman 表示，由于太阳能热系统的高温，它们也可以使用由超临界二氧化碳驱动的动力模块。这些涡轮机使用布雷顿循环，这类似于喷气发动机的工作原理，只是涡轮机使用热液体（在这种情况下是二氧化碳）而不是空气。该动力模块将使用比朗肯涡轮机少 30 倍的空间，从而大幅降低材料和维护成本。
Gleckman 说：“如果你可以使用一种更便宜的发电方式，那么你就有可能采取一种颠覆性的方法。如果不采取动力模块循环的做法，就很难达到与（化石燃料）成本持平的水平。”
Mehos 说，尽管太阳能热电厂性能稳定，但它们很可能在电网中发挥吸收需求高峰的作用，而不是提供基本负荷电力。“在今天的市场中，我相信，实际上，没有基本负荷 CSP 系统的市场。在非高峰或过渡时期，这种能量的价值很低，”他说。部分原因是电网运营商通常不对能量存储定价，但 CSP 开发商正在努力改变这种情况。
许多其他国家也在开发 CSP 电厂。西班牙处于领先地位，有三十多个电厂正在运行或正在建设中。
Gleckman 指出，“预计最大的两个市场将是印度和沙特阿拉伯”，沙特阿拉伯希望不再燃烧石油来发电，以便它可以出售石油，而印度则希望获得低碳能源来推动其发展。
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