แสงอาทิตย์ พวกเราส่วนใหญ่ไม่ค่อยคิดมากว่าไฟฟ้ามาจากไหน คิดแต่เพียงว่าไฟฟ้ามีเพียงพอและเพียงพอ ไฟฟ้าที่เกิดจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์และซัลเฟอร์ออกไซด์ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าก๊าซมีส่วนทำให้เกิดความร้อนเป็นทางเลือกที่ปราศจากคาร์บอน ทดแทนพลังงานที่เราผลิตด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินและก๊าซ
นี่ไม่ใช่เรื่องของอนาคตเช่นกัน ระหว่างปีพ.ศ. 2527 ถึง พ.ศ. 2534 สหรัฐอเมริกาได้สร้างโรงงานดังกล่าว 9 แห่งในทะเลทรายโมฮาวีของแคลิฟอร์เนีย และปัจจุบันยังคงให้กำลังการผลิตรวมกัน 354 เมกะวัตต์ต่อปี ซึ่งเป็นพลังงานที่ใช้ในบ้านของชาวแคลิฟอร์เนีย 500,000 หลัง พลังที่เชื่อถือได้ในปี พ.ศ. 2551 เมื่อความต้องการสูงสุดหกวันทำให้กริดไฟฟ้าหยุดชะงัก และทำให้ไฟฟ้าดับในแคลิฟอร์เนีย
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เหล่านั้น ยังคงผลิตที่กำลังการผลิต 110 เปอร์เซ็นต์ สงสัยว่าเทคโนโลยีได้รับตั้งแต่นั้นมา ในช่วงปี 1990 เมื่อราคาก๊าซธรรมชาติลดลง ความสนใจในพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ก็เช่นกัน สามารถให้พลังงานไฟฟ้าได้หลายร้อยกิกะวัตต์ซึ่งเท่ากับมากกว่าร้อยละ 10 ของความต้องการในสหรัฐอเมริกา สลัดภาพแผงโซลาร์ออกจากหัวของคุณ
ความต้องการแบบนั้นจะต้องมีโรงไฟฟ้ามี 2 วิธีหลักในการสร้างพลังงานจากดวงอาทิตย์เซลล์แสงอาทิตย์ PV และความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น CST หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ CSP ซึ่ง PV เปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้าโดยตรง เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้มักพบในอุปกรณ์จ่ายไฟ เช่น นาฬิกา แว่นกันแดดและเป้สะพายหลังรวมทั้งให้พลังงานในพื้นที่ห่างไกล เทคโนโลยีความร้อนมีขนาดใหญ่
โดยการเปรียบเทียบข้อแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งจาก PV คือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนผลิตไฟฟ้าทางอ้อม ความร้อนจากแสงอาทิตย์จะถูกรวบรวม และนำไปใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ของไหล ไอน้ำที่ผลิตจากของไหลที่ให้ความร้อน จะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้า คล้ายกับวิธีการทำงานของโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลยกเว้นไอน้ำจะผลิตโดยความร้อนที่สะสมไว้มากกว่า
จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์มี 2 ประเภทแบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ ระบบแบบพาสซีฟไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ใดๆ เช่น เมื่อความร้อนก่อตัวขึ้นภายในรถของคุณเมื่อจอดรถทิ้งไว้กลางแดด ระบบที่ใช้งานอยู่ต้องการวิธีการบางอย่าง ในการดูดซับและรวบรวมรังสีดวงอาทิตย์และจัดเก็บไว้ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นระบบที่ใช้งานอยู่
แม้ว่าจะมีบางประเภท แต่ก็มีความคล้ายคลึงกันพื้นฐานบางประการ ได้แก่ กระจกสะท้อนและรวมแสงอาทิตย์ และเครื่องรับจะรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์นั้น และแปลงเป็นพลังงานความร้อน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนนี้ได้ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ประเภทที่พบมากที่สุด รวมถึงโรงไฟฟ้าในทะเลทรายโมฮาวีของแคลิฟอร์เนีย ใช้การออกแบบรางพาราโบลาเพื่อรวบรวมรังสีจากดวงอาทิตย์
เครื่องสะสมเหล่านี้เรียกว่าระบบหัววัดเชิงเส้น และเครื่องที่ใหญ่ที่สุดสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 80 เมกะวัตต์ พวกมันมีรูปร่างเหมือนท่อครึ่งท่อที่คุณเห็น ใช้สำหรับเล่นสโนว์บอร์ดหรือสเก็ตบอร์ด และมีแผ่นสะท้อนแสงรูปพาราโบลาเชิงเส้นปกคลุมด้วยกระจกกว่า 900,000 ชิ้นที่วางแนวเหนือ-ใต้ และสามารถหมุนตามดวงอาทิตย์เมื่อเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันออก ไปทางทิศตะวันตกในเวลากลางวันเนื่องจากรูปร่างของมัน
โรงงานประเภทนี้จึงสามารถเข้าถึงอุณหภูมิในการทำงานได้ประมาณ 400 องศาเซลเซียส โดยเน้นแสงแดดที่ 30 ถึง 100 เท่าของความเข้มปกติไปยังท่อของเหลวถ่ายเทความร้อน หรือท่อที่เต็มไปด้วยน้ำหรือไอน้ำ ของเหลวร้อนใช้ในการผลิตไอน้ำ จากนั้นไอน้ำจะหมุนกังหันที่ให้พลังงาน แก่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ในขณะที่การออกแบบรางพาราโบลา สามารถทำงานได้เต็มกำลังเหมือนโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ แต่มักจะใช้เป็นพลังงานแสงอาทิตย์
รวมถึงเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบผสมผสาน เพิ่มความสามารถในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นพลังงานสำรอง ระบบหอผลิตไฟฟ้าพลังงานเป็นระบบความร้อนจาก แสงอาทิตย์ อีกประเภทหนึ่ง เสาส่งไฟฟ้าอาศัยฮีลิโอสแตทหลายพัน ดวง ซึ่งเป็นกระจกแบนขนาดใหญ่ติดตามดวงอาทิตย์ เพื่อโฟกัสและรวมรังสีของดวงอาทิตย์ไปที่เครื่องรับ ที่ติดตั้งบนหอคอยเพียงเครื่องเดียว เช่นเดียวกับรางพาราโบลา ของเหลวถ่ายเทความร้อนหรือน้ำหรือไอน้ำ
ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนในเครื่องรับ แต่เสาไฟฟ้าสามารถรวบรวมพลังงานของดวงอาทิตย์ได้มากถึง 1,500 เท่า ในที่สุดก็เปลี่ยนเป็นไอน้ำและใช้ผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การออกแบบหอคอยไฟฟ้ายังอยู่ในระหว่างการพัฒนา แต่สักวันหนึ่งอาจกลายเป็นโรงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกริดซึ่งผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 200 เมกะวัตต์ต่อหอคอย ระบบที่ 3 คือเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์
เมื่อเปรียบเทียบกับรางพาราโบลาและเสาไฟฟ้าระบบจานเป็นผู้ผลิตขนาดเล็กประมาณ 3 ถึง 25 กิโลวัตต์ มีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน หัวรวมแสงอาทิตย์ จานและหน่วยแปลงพลังงาน เครื่องยนต์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จานชี้ไปที่และติดตามดวงอาทิตย์และรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ มันสามารถรวบรวมพลังงานนั้นได้ถึง 2,000 เท่า ตัวรับความร้อนเป็นชุดของท่อที่บรรจุของเหลวหล่อเย็น เช่น ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมอยู่ระหว่างจานจ่ายกับเครื่องยนต์มันดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้มข้นจากจาน แปลงเป็นความร้อนและส่งความร้อนนั้นไปยังเครื่องยนต์ซึ่งจะกลายเป็นไฟฟ้า
บทความที่น่าสนใจ ไต อธิบายเกี่ยวกับสาเหตุการลดลงของจำนวนและการทำงานของหน่วย ไต
