เครื่องกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร?

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ต่างจากแผงโฟโตอิเล็กทริกซึ่งแปลงแสงแดดโดยตรงเป็นกระแสไฟฟ้า เครื่องกำเนิดความร้อนจากแสงอาทิตย์ใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า เทคโนโลยีนี้มีข้อดีหลายประการของการผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิมโดยไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มาจากโรงไฟฟ้าถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ

หัวใจของโรงไฟฟ้าส่วนใหญ่คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน อุปกรณ์นี้สร้างกระแสเมื่อมันหมุน โดยเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า ฟาร์มกังหันลมใช้ใบพัดลมขนาดใหญ่ติดกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันเพื่อจับลม โดยแปลงพลังงานธรรมชาติของอากาศที่เคลื่อนที่เป็นไฟฟ้า โรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมจะเผาถ่านหินเพื่อให้น้ำร้อน และเมื่อน้ำเดือด ไอน้ำที่ได้ก็จะไหลผ่านท่อและเปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ใช้ชุดกระจกเพื่อรวบรวมและเพิ่มความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อนที่จำเป็นโดยไม่มีการปล่อยมลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง

กุญแจสำคัญสำหรับโรงงานระบายความร้อนด้วยแสงอาทิตย์คือชุดของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ทำน้ำร้อน โดยทั่วไปแล้ว ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือชุดของกระจกเงาขนาดใหญ่ที่มีลักษณะเป็นรางที่วางเรียงเป็นแถวโดยมีท่อหลายชุดไหลผ่านตัวสะสมแต่ละสาย กระจกสะท้อนแสงพลังงานของดวงอาทิตย์ในลักษณะที่รวมความร้อนบนท่อน้ำ ความร้อนสูงของน้ำให้อยู่ที่ประมาณ 300 องศาเซลเซียส (572 องศาฟาเรนไฮต์) น้ำและไอน้ำไหลผ่านท่อไปยังกังหันกลางเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อีกประเภทหนึ่งใช้หอกลางเพื่อรวบรวมและให้ความร้อนกับของเหลว แทนที่จะปล่อยให้น้ำไหลผ่านทุ่งสะสมรางน้ำ ในระบบนี้ กระจกจะเป็นรูปทรงพาราโบลา และทั้งหมดจะโฟกัสที่จุดเดียวกัน แทนที่จะให้กระจกแต่ละบานโฟกัสที่ท่อที่มีความยาวต่างกัน ซึ่งจะทำให้จุดเป้าหมายร้อนขึ้นมาก สร้างไอน้ำได้มากขึ้น และทำให้ระบบขับเคลื่อนกังหันขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น

ระบบหอคอยกลางยังอนุญาตให้ใช้วัสดุทางเลือกสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า เกลือหลอมเหลวเป็นส่วนผสมของเกลือที่ออกแบบมาเพื่อละลายและไหลที่อุณหภูมิสูงมากโดยระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น เมื่อถูกความร้อนสูงเกินไป เกลือจะไหลผ่านท่อที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบเดิม ทำให้น้ำร้อนและให้ไอน้ำแก่กังหัน ข้อดีของระบบประเภทนี้คือ เกลือหลอมเหลวจะเก็บความร้อนได้นานกว่าน้ำมาก ทำให้ระบบร้อนจัดเป็นเวลานานหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน วิธีนี้ทำให้เครื่องกำเนิดเกลือหลอมเหลวสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไปได้ในตอนกลางคืน เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่หยุดนิ่ง