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太陽能集熱發電系統, 是利用集熱器將太陽輻射能轉換成熱能, 再將熱能轉成水蒸氣, 驅動發電系統進行發電. 從1980年代以來,美、澳、歐盟等國, 相繼建立起不同型式的太陽能集熱發電示範裝置, 促進了熱發電技術的發展; 世界現有的太陽能熱發電系統大致有三類: 塔式系統、拋物線槽式聚焦系統和碟式系統!

由於太陽光輻射的能流密度低, 當我們要利用太陽能時, 爲了爲了提高溫度來獲得足夠的能量, 通常必須採用集熱器, 來採集太陽能; 聚光集熱器能將太陽光聚焦在較小面積的吸熱面上, 就好像我們小時後, 使用放大鏡來聚焦太陽光, 獲得較高溫度, 讓紙片著火! 這種系統有一個必要條件, 就是只能利用直射輻射, 所以必需追蹤太陽! 

塔式集熱系統

在第六章, 我們曾經提到, 太陽能集中塔式集熱器, 透過佈滿中央吸收塔的四周地面的數百片甚至數千片的反射鏡子, 自動直接追蹤太陽, 將反射光精確投射中央高塔頂端的集熱裝置, 將光能轉變成熱能, 加熱水、熔鹽或是其他介質產生蒸氣. 目前, 這樣的太陽集熱技術, 已經可以產生攝氏600~1200度的高壓熱蒸氣, 用以推動蒸氣渦輪機發電系統, 或者可以用來提供熱化學製氫系統來使用.  

1980年代初, 美國在南加州就已建成第一座太陽能集中塔式集熱裝置--Solar One! 起初, Solar One發電功率爲10兆瓦; 後來到了1992年,  Solar One增加了熔鹽接收器和儲熱系統; 由於熔鹽在接收器內, 可以由攝氏288度加熱到565度, 比直接使用水當介質效能好; 再加上儲熱系統的功能, 順利的提高了Solar One太陽塔的發電效能. 

改良式塔式集熱裝置

另外, 以色列Weizmanm科學研究所, 透過改良太陽塔頂部的集熱裝置, 改成抛物鏡, 再將陽光向下反射到位於它下面的複合抛物聚光器（ CPC ）, 最後再由CPC將陽光聚集在其底部的接收器上; 如此可以將通過接收器的氣體加熱到攝氏1200度! 

拋物線槽式聚焦系統

至於已經在美國加州商業化應用的拋物線槽式聚焦系統, 主要是利用拋物線彎曲鏡面, 能夠以大於80倍的聚焦比率, 將太陽輻射聚焦到管狀的接收器上, 並將管內傳熱油類介質( 或是水 ), 加熱至攝氏400度, 然後在熱交換器內産生高壓高溫蒸汽, 推動蒸汽渦輪機發電.

碟式系統

還有一種碟式系統, 和太陽能集中塔式集熱器差不多, 只是將地面平面反射鏡子, 改成抛物面反射鏡, 然後將太陽光能接收器, 放在抛物面的焦點上, 如此可將接收器內的傳熱介質, 加熱到攝氏750度左右, 驅動蒸汽渦輪機發電.