Een zonne-energiegenerator gebruikt de energie van de zon om elektriciteit op te wekken. In tegenstelling tot een foto-elektrisch paneel, dat zonlicht direct omzet in elektrische stroom, gebruikt een thermische zonnegenerator de warmte van de zon om elektriciteit op te wekken. Deze technologie biedt veel van de voordelen van traditionele energieopwekking zonder de uitstoot van kooldioxide die afkomstig is van kolen- en aardgascentrales.
Elektriciteitsopwekking
Het hart van de meeste energiecentrales is een turbinegenerator. Dit apparaat creëert een stroom wanneer het draait, waardoor mechanische energie wordt omgezet in elektrische energie. Windparken gebruiken grote ventilatorbladen die aan turbinegeneratoren zijn bevestigd om de wind op te vangen en de natuurlijke energie van bewegende lucht om te zetten in elektriciteit. Traditionele energiecentrales verbranden steenkool om water te verwarmen, en zodra het water kookt, stroomt de resulterende stoom door pijpen en draait de turbinegenerator. Thermische zonne-installaties gebruiken een reeks spiegels om de zonnestralen te verzamelen en te intensiveren om de nodige warmte te produceren zonder de emissies die worden veroorzaakt door het verbranden van brandstof.
Trog Verzamelaars
De sleutel tot elke thermische zonne-installatie is de reeks zonnecollectoren die wordt gebruikt om water te verwarmen. Zonnecollectoren zijn meestal een reeks grote, trogachtige spiegels die in rijen zijn opgesteld met een reeks pijpen die zich een weg banen door elke rij collectoren. De spiegels reflecteren de energie van de zon op zo'n manier dat ze de warmte concentreren op de waterleidingen, waardoor het water oververhit raakt tot ongeveer 300 graden Celsius (572 graden Fahrenheit). Het water en de stoom stromen door de leidingen naar de centrale turbine en produceren daar elektriciteit.
Geconcentreerde zonne-energie
Een ander type zonne-installatie gebruikt een centrale toren om vloeistof te verzamelen en te verwarmen in plaats van het water door een veld met trogcollectoren te laten stromen. In dit systeem zijn de spiegels paraboolvormig en richten ze zich allemaal op hetzelfde punt in plaats van dat elke spiegel zich op een andere buislengte richt. Hierdoor kan de beoogde plek veel heter worden, waardoor er meer stoom ontstaat en het systeem een grotere turbine kan aandrijven om meer elektriciteit te produceren.
Thermische opslag
Centrale torensystemen maken ook het gebruik van alternatieve materialen voor energieopwekking mogelijk. Gesmolten zout is een mengsel van zouten dat is ontworpen om te smelten en te vloeien bij de extreem hoge temperaturen van geconcentreerde zonne-energiesystemen. Eenmaal oververhit, stroomt het zout door leidingen die zijn aangesloten op een traditionele stoomgenerator, waardoor het water wordt verwarmd en stoom voor de turbine wordt geleverd. Het voordeel van dit type systeem is dat gesmolten zout de warmte veel langer vasthoudt dan water, waardoor het systeem lang nadat de zon ondergaat gloeiend heet blijft. Hierdoor kan een gesmolten zoutgenerator 's nachts elektriciteit blijven produceren, wanneer de meeste traditionele zonnegeneratoren inactief zijn.