什么是太阳能塔，它是如何工作的?

太阳能塔，也被称为太阳能塔，是一种集中太阳能，使其成为更强大的能源来源的方式。太阳能塔有时也被称为定日镜发电厂，因为它们使用一组放置在田野中的可移动镜子(定日镜)来聚集和聚焦在塔上的太阳。

太阳能塔通过集中和收集太阳能，被认为是一种可再生能源。太阳能塔是一种太阳能技术(包括抛物线槽和碟形发动机系统)，它们都可以组成一个集中太阳能发电(CSP)系统。根据太阳能工业协会在美国，CSP电厂的发电能力约为1,815兆瓦。

太阳能塔是如何工作的

当太阳照在太阳能塔的定日镜上时，每一面由计算机控制的镜子都会在两个轴上跟踪太阳的位置。定日镜的设置是为了在一天中有效地将光线聚焦到塔顶的接收器上。

在第一次迭代中，太阳能塔利用太阳聚焦的光线加热水，产生的蒸汽驱动涡轮机发电。新型号现在使用混合液体盐，包括60%的硝酸钠和40%的硝酸钾。这些盐的热容量比水高，所以在用来烧水之前可以储存一部分热能，烧水驱动涡轮机。

这些较高的工作温度也允许更高的效率，这意味着即使在阴天也可以产生一些电力。结合某种储能装置，这意味着太阳能塔可以24小时提供可靠的能源。

beplay体育官网电脑环境影响

太阳能塔有一些明显的环境优势。beplay体育官网电脑与燃煤电厂或天然气电厂等化石燃料发电厂相比，在能源生产过程中不会产生空气污染、水污染或温室气体。(在建造太阳能塔的过程中会产生一些排放，就像在另一种类型的发电厂一样，因为材料必须被运到地点并建造起来，所有这些都需要能源，通常以化石燃料的形式存在。)

对环境的负面影响与beplay体育官网电脑其他发电厂类似:一些有毒材料被用于制造工厂的组件(在这种情况下是光伏电池)。当你为新植物清理土地时，生活在那里的动植物会受到影响，它们的栖息地也会被破坏——尽管选择一个对当地动植物影响最小的地点可以减轻部分影响。太阳能塔通常建在沙漠景观中，因为它们的本质有些脆弱，所以在选址和施工时必须特别小心。

一些太阳能塔是风冷的，但另一些则使用地下水或可用的地表水来冷却，所以虽然水没有像其他发电厂那样被有毒废物污染，但水仍然在被使用，这可能会影响当地的生态系统。一些太阳能塔可能还需要水来清洁定日镜和其他设备。(这些镜子在没有灰尘覆盖的情况下，能最好地集中和反射光线。)根据美国能源信息中心在美国，“太阳能热系统使用潜在危险的液体来传递热量。”确保这些化学物质不会在暴风雨或其他不寻常的情况下进入环境是很重要的。beplay体育官网电脑

太阳能beplay体育官网电脑塔特有的一个环境问题是鸟类和昆虫的死亡。由于定日镜集中光和热的方式，任何穿过光束的动物在光束被传送到塔的过程中都会被高温(高达1000华氏度)烧死或杀死。减少鸟类死亡的一个简单方法是确保不超过4面镜子同时对准塔。

太阳能塔的历史

第一个太阳能塔是由美国能源部桑迪亚国家实验室操作的国家太阳能热测试。它建于1979年，是为了应对能源危机，今天仍然作为一个测试设施运行，向科学家和大学开放研究。

“国家太阳热测试设施(NSTTF)是美国唯一的这种类型的测试设施。NSTTF的主要目标是为计划大规模发电的拟建太阳能热电厂的独特组件和系统的设计、建造和运行提供实验工程数据。”

第一座商业太阳能塔太阳能的一个该项目于1982年至1988年在莫哈维沙漠(Mohave Desert)举行。虽然它能在晚上储存一些能量(足够早上启动)，但效率不高，这就是为什么它被改装成太阳能2号。这第二次迭代从使用石油作为传热材料切换到熔盐，熔盐也能够存储热能，并具有无毒、不易燃的额外好处。

2009年，塞拉太阳塔在加利福尼亚州的莫哈韦沙漠建成，其5兆瓦的发电能力在运行期间每年减少了7000吨二氧化碳排放。它是作为模型建造的，但在2015年被关闭，因为它被认为运营成本太高。

在美国之外，太阳能塔项目包括西班牙塞维利亚附近的PS10太阳能发电厂，该发电厂的发电量为11兆瓦，是一个目标发电量为300兆瓦的更大系统的一部分。它建于2007年。德国试验性的Jülich太阳能塔于2008年建成，是该国唯一使用该技术的电厂。2011年，它被卖给了德国航空航天中心，至今仍在使用。其他美国和欧洲的项目详情如下。

2013年，智利投入13亿美元Cerro Dominador CSP项目这是拉丁美洲的第一个太阳能塔项目。该计划的初衷是希望到2040年逐步淘汰燃煤发电，到2050年实现完全碳中和。但由于项目资助者破产而造成的拖延，意味着在该工厂恢复建设时，其技术已经被来自中国的廉价太阳能电池板和可再生技术的广泛采用所超越。Cerro Dominador将收取的价格将比其他可再生能源的价格高出三倍。这个项目现在被无限期地搁置了。

世界各地的太阳能塔

太阳能塔在全球几个国家都有。

建造太阳能塔的理想地点是平坦、干燥、没有太多风或暴风雨的地方。工厂操作人员将需要获得一些水供应(如果只是为了清洁定日镜)，并且应该避免任何大量雨雪的地区。自然地，阳光充足的日子和尽可能多的直接太阳辐射是最好的，所以最小的云层覆盖是目标。这是通过太阳的直接正常强度(DNI)来测量的，该信息可通过国家可再生能源实验室获得。

任何符合这些标准的地方都是太阳能塔的好地点，包括中东、美国西南部、智利、西班牙南部、印度、南非和中国。

太阳能塔的挑战

许多太阳能塔项目已被取消或退役。挑战包括投资的财务问题、与其他可再生能源在价格上的竞争、建造一座塔所需的时间，以及环境问题。beplay体育官网电脑

取消的太阳能塔项目

• 智利的Cerra Domidor项目已经开工，但由于项目背后的金融家破产而未能完工。

关闭的太阳能塔项目

• Eurelios是西西里岛的一个太阳能塔试点工厂，从1981年运行到1987年。
• 塞拉太阳塔，从2009年到2015年在莫哈韦沙漠运行。
• 莫哈韦沙漠的太阳能1号和太阳能2号分别在1982年至1986年和1995年至1999年运行。
• SES-5从1985年到1989年在前苏联运行。
• 亚利桑那州的Maricopa Solar于2010年建成，但于2011年退役并出售。