美国公用事业公司正在利用太阳辐射能将水加热为蒸汽，以驱动汽轮机发电——

　　投资者和公用事业公司现在对太阳能热发电技术越来越感兴趣，这是一种难度远比光伏发电技术低的替代技术（光伏电池直接将太阳光转化成电能）。今年2月，美国亚利桑那公共服务公司宣布（由西班牙太阳能发电开发商Abengoa Solar和Rhoenix公司共同投资组建），将在亚利桑那州建造一个280兆瓦的太阳能热发电项目。而目前世界上最大的太阳能（光伏电池）发电厂的生产规模只有20兆瓦。

　　在太阳能热发电厂中，反光镜将太阳光聚集到某一液体上，将其加热成蒸汽供汽轮发电机使用（下图）。

　　去年，太阳能热技术开发商Abengoa，Ausra和Solel Solar Systerns已经从太平洋煤气和电力公司以及佛罗里达光电公司那里得到了几千万美元的合同。

　　据称，去年全世界的太阳能热发电厂的装机容量只有100兆瓦，而到2013年，仅在美国和西班牙开发的新项目其发电能力就可增加到6000兆瓦。

　　太阳能热发电具有相当的吸引力——当发电规模达到一定程度时，它的成本会相应降低。在上个月发布的一项经济分析报告中指出，太阳能热发电的成本竞争力比其他发电方式要强得多。太阳能热开发商也认为，他们的发电效能要比风能这个目前发展最快的可再生能源更胜一筹。

　　据美国能源部报告，目前风能发电的成本大约每于瓦8美分，太阳能热发电成本为13-17美分。但是，风能发电厂的发电量随时都在波动不定，而太阳能热发电接收的是热能，比电能更容易贮存。不管是否有阳光照射，只要有需要，公用事业公司就可以将贮存的太阳能发送出去，这样的经济效益无疑更高。而且人们已开始认识到，电能的转移和可传输性对电网系统至关重要。

　　事实上，如果没有能量贮存装置，太阳能热发电厂就必须有一台大到足以满足当阳光照射最强烈时的峰值蒸汽生产要求的汽轮发电机。但当阳光变弱时，这样的汽轮发电机就会遭遇利用不足的尴尬。而热能可以贮存则意味着太阳能热发电厂可以使用一台更小、更便宜的汽轮发电机——能在白天更多的时间内平衡运转。通常增加电能的贮存，会大大增加光伏电池或风力发电场成本，而用太阳能热发电则会使每千瓦小时电能的成本降低。

　　太阳能热发电的设计正在迅速地多样化，其中大多数采用的是相似的系统：装满一种熔盐的容器，其在超过565't的温度下仍保持液体状态。这种装置基本上是由两个带有许多热交换器、管道和泵的容器组成。至于这种容器的大小，以德国Solar Millennium公司在西班牙格兰纳达附近建造的50兆瓦太阳能热发电厂为例，在一对容器中可以装2.85吨熔盐，每个容器的高度为14米，直径为38.5米。

　　熔盐是最常见的贮能选择。开发商正在进行广泛的试验，以寻找收集热能的最佳方法，然后将收集和贮能技术整合在一起。Abengoa Solar公司在亚利桑那州的太阳能热发电厂将采用一种“盆”状设计，其中的一排排抛物镜面将阳光聚焦到一根玻璃管上，管中装有一种商用导热油氯化联苯—一部份被加热的导热油用来加热容器中的熔盐，其余的则直接用来产生蒸汽。这种“盆”式能量－收集的设计，是目前用得最普遍的设计方案，这要归功于这种设计对玻璃管作了很多改进一—硅酸盐－金属吸收涂层增加了玻璃管捕获的热量，太阳能热发电厂在采用这种涂层后生产出来的电能要比1990年代的太阳能热发电示范项目多30%。

　　与此相反，Solar Reserve公司正在开发一种直接加热熔盐的系统（这种设计需要太阳能发电站），其中一排排的反光镜将阳光聚集到高塔上。该公司的子公司Rocketdyne为一座示范性10兆瓦太阳能发电站建造了熔盐热接收器（这座发电站早在1990年代初就投入了生产）。

　　这种太阳能发电站系统的基建成本应该比“盆”式集热系统低一些。更重要的是，它能生产质量更高的蒸汽，因为它可以将熔盐直接加热到565℃，这要比“盆”式发电厂中的熔盐温度高l65℃。这种热动力效率的提高是很有价值的。从理论上讲，太阳能发电站具有热动力学上的优势，这就是为什么Rocketdyne公司会在西班牙建造10兆瓦的示范电站，并且还在建造另一座20兆瓦的示范性太阳能发电塔。

　　资料来源：美国《技术评论》月刊，2008年2月