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太陽熱エネルギー:その仕組み

太陽光発電とは逆に、太陽熱発電所は太陽の光から間接的に発電する。太陽光を熱エネルギーに変換するには、吸収の原理を利用する。太陽熱発電は、太陽光を直接吸収するソーラーコレクターによって行われる。

大規模な熱ソーラー発電所は、反射の原理に従って集光装置を使っている。集光装置は太陽光線を束ね、吸収体への入射光の強度を高める。こうして熱媒体の温度が上昇する。

熱ソーラー発電所では、発電のためにさまざまな方法が使われているが、そのうちの3つは集光ミラーを使ったものだ。

パラボラトラフ

パラボラトラフは、流体で満たされた吸収管に太陽光線を集中させる。流体は熱エンジンに運ばれ、そこで熱が電気に変換され、タービンのガスとして昇圧される。

パラボラ・ソーラー・ディッシュ

パラボラアンテナシステムは、反射率の高い大型のパラボラアンテナを使用する。ディッシュに当たる太陽光をすべてディッシュの上の一点に集め、レシーバーがその熱を捕らえ、有用な形に変換する。通常、このアンテナはスターリングエンジンと組み合わされるが、蒸気エンジンが使われることもある。パラボラ・ソーラー・ディッシュ・システムは、あらゆるソーラー技術の中で最も効率が高いことで知られている。

パワータワーまたはヘリオスタット発電所

発電タワーは、何千枚もの追尾ミラー(ヘリオスタットと呼ばれる)を使って太陽の熱エネルギーを捕捉し、集束させる。タワーはヘリオスタットフィールドの中心に設置される。ヘリオスタットは、集中した太陽光をタワーの上にある中央の吸収体に集光する。吸収体の中で、集光された太陽光は538℃以上に加熱される。その蒸気で標準的なタービンを回して発電する。