什么是太阳能塔，它是如何工作的？

一座太阳能塔，也被称为太阳能塔，是一种集中太阳能的一种方式，使其成为一种更强大的能源。太阳能塔有时也称为Heliostat发电厂，因为它们使用了一系列可移动镜子（Heliostats）布置在一个领域，以聚集和聚焦塔楼。

通过集中和收集太阳能，太阳能塔被认为是一种可再生能源。太阳能塔是一种太阳能技术（包括抛物线槽或碗发动机系统），所有这些都可以构成集中的太阳能（CSP）系统。根据这一点太阳能工业协会在美国，CSP发电厂的发电能力约为1815兆瓦。

太阳能塔如何工作

当太阳照射到太阳塔的定日镜上时，这些由电脑控制的镜子会在两个轴上追踪太阳的位置。定日镜是这样设置的，在一天的时间里，它们能有效地将光线聚焦到塔顶的接收器上。

在第一代太阳能塔中，太阳能塔利用太阳聚集的光线加热水，产生的蒸汽驱动涡轮机发电。更新的型号现在使用液体盐的组合，包括60%的硝酸钠和40%的硝酸钾。这些盐比水有更高的热容量，所以在煮沸水之前，一些热能可以被储存起来，从而驱动涡轮机。

这些更高的操作温度也允许更高的效率，并且意味着即使在阴天时也可以产生一些功率。结合某种储能装置，这意味着太阳能塔可以每天24小时产生可靠的能量。

对环境造成的影响

太阳能塔有一些明显的环境优势。与煤炭或天然气等燃烧化石燃料的工厂相比，它不会产生通常在能源生产过程中产生的空气污染、水污染或温室气体。(建造太阳能塔会产生一些排放，就像建造另一种类型的发电厂一样，因为材料必须被运到目的地并建造，所有这些都需要能源，通常是以化石燃料的形式。)

负面的环境影响与其他发电厂类似：某些有毒材料用于制造植物的组分（在这种情况下是光伏电池）。当您清除新植物的土地时，居住在那里的动物和植物受到影响，并且他们的栖息地被破坏了 - 尽管可以通过选择对当地植物和动物产生最小的位置来缓解一些影响。太阳能塔通常在沙漠景观中构建，其本质上是有点脆弱的，因此必须在选址和建筑方面采取特别的照顾。

一些太阳能塔是空气冷却的，但其他的使用地下水或可用的地表水来冷却，因此，虽然水没有像其他发电厂那样受到有毒废物的污染，但这些水仍在使用，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的情况下集中和反射光线的效果最好。)根据这一点美国能源信息中心“太阳能热系统使用潜在危险的流体来转移热量。”确保这些化学品不会在风暴或其他异常情况下进入环境中的环境。

太阳能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，当光束传输到塔上时，任何飞过光束的动物都会被高温(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在同一时间不超过四面镜子对准塔。

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运作的国家太阳能热测试。它始建于1979年，是为了应对能源危机，如今仍作为一个测试设施运行，向科学家和大学开放学习。

“国家太阳能热试验设施（NSTTF）是美国唯一的测试设施。NSTTF的主要目标是为建议的太阳能热量提供独特部件和系统的设计，施工和操作的实验工程数据根据Sandia的网站，“据桑迪亚的网站”计划提供大型发电的电厂。

第一个商业太阳能塔是太阳能的一个，从1982年到1988年在莫哈维沙漠中跑了。虽然它能够将一些能量存放在晚上（足以在早上启动），但它没有效率，这就是为什么它被修改为太阳能两种。这种第二迭代从使用油作为传热材料转换为熔盐，这也能够储存热能并具有无毒和不易燃的增加的益处。

2009年，塞拉孙塔建于加利福尼亚州的莫哈韦沙漠，其5兆瓦的容量在运行时每年减少7,000吨的二氧化碳排放量减少了7,000吨。它建成了一个模型，但2015年被关闭，因为它被视为经营昂贵。

在美国以外，太阳能塔项目包括塞维利亚，西班牙塞维利亚的PS10太阳能发电厂，它产生了11兆瓦的功率，是旨在生产300 MW的较大系统的一部分。它建于2007年。德国的实验性Jülich太阳能塔在2008年建于2008年，是该国唯一使用这项技术的工厂。它于2011年销往德国航空航天中心，仍在使用中。其他美国和欧洲项目如下所述。

2013年，智利投入了13亿美元Cerro Dominador CSP项目，拉丁美洲的第一个太阳能塔项目。凭借2040年的淘汰力量并以2050年逐步逐步逐步淘汰燃煤电力。但由于项目的资助者破产导致的延误，意味着当植物的建造恢复时，它的技术已经过失了来自中国的廉价太阳能电池板，广泛采用可再生技术。Cerro Dominador将收取的价格将比其他可再生能源的价格增加三倍。该项目现在无限期地持有。

太阳能塔遍布世界各地

太阳能塔可以在世界上的几个国家找到。

太阳能塔的理想位置是平坦、干燥、风不太大或暴风雨不大的地方。工厂操作人员将需要获得一些水供应(如果只是为了清洗定日镜)，并且应该避免出现大量雨雪天气。自然，大量的晴天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。这是由太阳的直接正常强度(DNI)衡量的，该信息可通过美国国家可再生能源实验室获得。

满足这些标准的任何地方都是太阳能电站的好地方，包括中东，美国西南，智利，南西班牙，印度，南非和中国。

太阳能塔挑战

许多太阳能塔项目已被取消或退役。挑战范围从投资的财务问题，与其他可再生能源的竞争，以建立塔楼所需的时间，以环境问题。

取消了太阳塔项目

• 智利的Cerra Comidor被开始，但由于项目背后的金融家破产而没有完成。

封闭式太阳能塔项目

• Eureelios是西西里岛的飞行员太阳能塔工厂，于1981年至1987年。
• Sierra Sun Tower, 2009-2015年在莫哈韦沙漠运行。
• Mojave Desert的太阳能和太阳能两于1982年至1986年，并分别于1995年至1986年运营。
• SES-5从1985年到1989年的前苏联运营。
• 亚利桑那州的MariCopa Solar建于2010年，但2011年退役并销售。