聚光太陽能發(fā)電-CSP是使用光學(xué)裝置匯聚太陽輻射能,投射到集熱管道,加熱管內(nèi)工質(zhì),借助工質(zhì)傳遞熱量加熱循環(huán)水產(chǎn)生推動汽輪機(jī)蒸汽,蒸汽機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的發(fā)電方式。
聚光太陽能發(fā)電往往需要將數(shù)以千計的定日鏡安裝在軌道裝置上來,并且像向日葵那樣可以跟蹤太陽在天空中的運(yùn)行路線而旋轉(zhuǎn)。CSP技術(shù)是利用定日鏡將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能,并通過熱力循環(huán)過程進(jìn)行發(fā)電的技術(shù),可分為槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng),相應(yīng)的,其收集太陽能熱裝置中的關(guān)鍵部件——定日鏡也可分為槽式、塔式和碟式三種。
定日鏡的太陽能跟蹤器往往是昂貴的,LLNL國家實(shí)驗(yàn)室和GLT公司將共同開發(fā)一種收集器叫做“數(shù)字玻璃”,里面包含了薄的透明薄板,這個收集器可以連續(xù)性的跟蹤太陽。LLNL國家實(shí)驗(yàn)室和GLT公司已經(jīng)開發(fā)出一個功能原型,而能源部的資金支持將使他們有能力將收集器的大小縮小到一個汽車的擋風(fēng)玻璃那么大。
LLNL國家實(shí)驗(yàn)室和GLT公司通過微流控3D打印技術(shù)(opto-microfluidic )打印出具有微米級細(xì)節(jié)的結(jié)構(gòu)用于研究,最終這些結(jié)構(gòu)將被擴(kuò)展到幾平方米大。GLT公司的數(shù)字玻璃看起來像極了普通的玻璃板,然而內(nèi)部確實(shí)及其復(fù)雜的。當(dāng)接收到外部信號的時候,內(nèi)部的鏡子結(jié)構(gòu)將自動反射太陽光,這些獨(dú)立的波長被收集起來并轉(zhuǎn)化為電能。
聚光太陽能發(fā)電是一項(xiàng)很有前途的技術(shù),國際能源署(IEA)下屬的SolarPACES、歐洲太陽能熱能發(fā)電協(xié)會(ESTELA)和綠色和平組織的預(yù)測CSP到2030年在全球能源供應(yīng)份額中將占3%-3.6%,到2050年占8%-11.8%,這意味著到2050年CSP裝機(jī)容量將達(dá)到830GW,每年新增41GW。在未來5-10年內(nèi)累計年增長率將達(dá)到17%-27%。