โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเทอร์มอล, ระบบรวมพลังงานแสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ "สะอาด" อย่างยิ่ง วันนี้ทั่วโลกกำลังพัฒนางานเกี่ยวกับการใช้ดวงอาทิตย์ในหลายทิศทาง ประการแรก อุตสาหกรรมพลังงานขนาดเล็กที่เรียกว่ากำลังพัฒนา ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงเครื่องทำความร้อนในอาคารและแหล่งจ่ายความร้อน แต่ได้ดำเนินการขั้นตอนที่จริงจังในด้านพลังงานขนาดใหญ่แล้ว โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์กำลังถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของการแปลงแสงและการแปลงความร้อน ในบทความนี้เราจะบอกคุณเกี่ยวกับโอกาสของสถานีจากทิศทางที่สอง

เทคโนโลยี Concentrated Solar Power หรือที่รู้จักกันทั่วโลกในชื่อ CSP (Concentrated Solar Power) เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทหนึ่งที่ใช้กระจกหรือเลนส์เพื่อรวมแสงอาทิตย์จำนวนมากเข้าไว้ในพื้นที่ขนาดเล็ก

ไม่ควรสับสนระหว่าง CSP กับเซลล์แสงอาทิตย์เข้มข้น — หรือที่เรียกว่า CPV (เซลล์แสงอาทิตย์เข้มข้น) ใน CSP แสงแดดเข้มข้นจะถูกแปลงเป็นความร้อน จากนั้นความร้อนจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าในทางกลับกัน ใน CPV แสงแดดเข้มข้นจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าโดยตรงผ่านทาง ผลตาแมว.

การใช้ในอุตสาหกรรมของหัวแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ส่งกระแสพลังงานอันทรงพลังไปยังทิศทางของโลก แม้ว่าเราจะพิจารณาว่า 2/3 ของแสงนั้นสะท้อนและกระจายอยู่ในชั้นบรรยากาศ แต่พื้นผิวโลกก็ยังได้รับพลังงาน 1,018 กิโลวัตต์ชั่วโมงใน 12 เดือน ซึ่งมากกว่าที่โลกใช้ไป 20,000 เท่าในหนึ่งปี

เป็นเรื่องปกติที่การใช้แหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมดนี้เพื่อจุดประสงค์ในทางปฏิบัติมักจะดูน่าดึงดูดใจอยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม เวลาผ่านไป มนุษย์ที่แสวงหาพลังงานได้สร้างเครื่องจักรความร้อน กั้นแม่น้ำ แยกอะตอม และดวงอาทิตย์ยังคงรออยู่ที่ปีก

ทำไมการควบคุมพลังงานของเขาจึงยากจัง? ประการแรก ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงในระหว่างวัน ซึ่งไม่สะดวกอย่างยิ่งต่อการบริโภค นั่นหมายความว่าสถานีพลังงานแสงอาทิตย์จะต้องมีการติดตั้งแบตเตอรี่หรือทำงานร่วมกับแหล่งพลังงานอื่นๆ แต่นี่ก็ยังไม่ใช่ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุด ความหนาแน่นของรังสีดวงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลกต่ำมาก

ดังนั้นในภาคใต้ของรัสเซียจึงมีเพียง 900 — 1,000 W / m2... แค่นี้ก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้น้ำในเครื่องสะสมที่ง่ายที่สุดมีอุณหภูมิไม่เกิน 80 — 90 ° C

เหมาะสำหรับการจ่ายน้ำร้อนและบางส่วนสำหรับทำความร้อน แต่ไม่ว่าในกรณีใดสำหรับการผลิตไฟฟ้า ต้องการอุณหภูมิที่สูงขึ้นมากที่นี่ ในการเพิ่มความหนาแน่นของฟลักซ์นั้นจำเป็นต้องรวบรวมจากพื้นที่ขนาดใหญ่และเปลี่ยนจากกระจัดกระจายเป็นเข้มข้น

การผลิตพลังงานด้วยระบบรวมแสงอาทิตย์

วิธีการรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณมีตำนานที่บันทึกไว้เกี่ยวกับวิธีที่อาร์คิมีดีสผู้ยิ่งใหญ่ใช้กระจกทองแดงขัดเงาช่วยเผากองเรือโรมันที่ปิดล้อมในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช สวพ.FM91 ซีราคิวส์ และแม้ว่าตำนานนี้จะไม่ได้รับการยืนยันจากเอกสารทางประวัติศาสตร์ แต่ความเป็นไปได้มากที่จะให้ความร้อนในโฟกัสของกระจกพาราโบลาของสสารใด ๆ ที่อุณหภูมิ 3,500 — 4,000 ° C เป็นข้อเท็จจริงที่เถียงไม่ได้

ความพยายามที่จะใช้กระจกพาราโบลาเพื่อสร้างพลังงานที่มีประโยชน์เริ่มขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 มีการดำเนินการอย่างเข้มข้นเป็นพิเศษในสหรัฐอเมริกา อังกฤษ และฝรั่งเศส

กระจกพาราโบลาทดลองสำหรับการใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ในลอสแอนเจลิส สหรัฐอเมริกา (ประมาณปี 1901)

ในปี 1866 Augustin Mouchaud ใช้ทรงกระบอกพาราโบลาเพื่อผลิตไอน้ำในเครื่องยนต์ไอน้ำพลังงานแสงอาทิตย์เครื่องแรก

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของ A. Mouchaud ซึ่งจัดแสดงที่งานแสดงสินค้าอุตสาหกรรมโลกในปารีสในปี พ.ศ. 2425 สร้างความประทับใจอย่างมากให้กับคนรุ่นเดียวกัน

Alessandro Battaglia ชาวอิตาลีได้รับสิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในเมืองเจนัว (อิตาลี) ในปี พ.ศ. 2429 ในปีต่อๆ มา นักประดิษฐ์อย่าง John Erickson และ Frank Schumann ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ทำงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการชลประทาน การทำความเย็น และการเคลื่อนไหว

เครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ 2425

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของ Frank Schumann ในกรุงไคโร

ในปี พ.ศ. 2455 โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 45 กิโลวัตต์ถูกสร้างขึ้นใกล้กรุงไคโรโดยมีหัวเผารูปทรงกระบอกพาราโบลาซึ่งมีพื้นที่รวม 1,200 ตร.ม. ซึ่งใช้ในระบบชลประทาน ท่อถูกวางไว้ที่จุดโฟกัสของกระจกแต่ละบาน รังสีของดวงอาทิตย์จดจ่ออยู่ที่ผิวของมันน้ำในท่อกลายเป็นไอน้ำซึ่งถูกรวบรวมไว้ในตัวสะสมทั่วไปและป้อนให้กับเครื่องจักรไอน้ำ

โดยทั่วไปแล้ว ควรสังเกตว่านี่เป็นช่วงเวลาที่ความเชื่อในพลังการโฟกัสอันน่าอัศจรรย์ของกระจกเข้าครอบงำความคิดมากมาย นวนิยายของ A. Tolstoy เรื่อง "The Hyperboloid of Engineer Garin" กลายเป็นข้อพิสูจน์ถึงความหวังเหล่านี้

อันที่จริงแล้วในหลายอุตสาหกรรมมีการใช้กระจกดังกล่าวอย่างแพร่หลาย ตามหลักการนี้ หลายประเทศได้สร้างเตาหลอมสำหรับหลอมวัสดุทนไฟที่มีความบริสุทธิ์สูง ตัวอย่างเช่น ฝรั่งเศสมีเตาอบที่ใหญ่ที่สุดในโลกด้วยกำลังการผลิต 1 เมกะวัตต์

แล้วการติดตั้งเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าล่ะ? ที่นี่นักวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญกับความยากลำบากมากมาย ประการแรก ต้นทุนของระบบโฟกัสที่มีพื้นผิวกระจกที่ซับซ้อนกลายเป็นราคาที่สูงมาก นอกจากนี้ เมื่อขนาดของกระจกเพิ่มขึ้น ค่าใช้จ่ายก็เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ

นอกจากนี้ยังสร้างกระจกที่มีพื้นที่ 500 — 600 ตร.ม. ได้ยากในทางเทคนิคและคุณสามารถรับพลังงานได้ไม่เกิน 50 กิโลวัตต์ เป็นที่ชัดเจนว่าภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ กำลังไฟฟ้าต่อหน่วยของตัวรับพลังงานแสงอาทิตย์มีจำกัดอย่างมาก

และอีกหนึ่งข้อควรพิจารณาที่สำคัญเกี่ยวกับระบบกระจกโค้ง โดยหลักการแล้ว ระบบขนาดใหญ่สามารถประกอบจากแต่ละโมดูลได้

สำหรับการติดตั้งประเภทนี้ในปัจจุบัน ดูที่นี่: ตัวอย่างการใช้ Solar Concentrator

รางพาราโบลาที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น Lockhart ใกล้ Harper Lake, California (โครงการ Mojave Solar)

มีการสร้างโรงไฟฟ้าที่คล้ายกันในหลายประเทศ อย่างไรก็ตามงานของพวกเขามีข้อเสียอย่างร้ายแรง - ความยากลำบากในการรวบรวมพลังงานท้ายที่สุดแล้ว กระจกแต่ละบานมีเครื่องกำเนิดไอน้ำของตัวเองอยู่ที่โฟกัส และกระจกทั้งหมดจะกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งหมายความว่าจะต้องรวบรวมไอน้ำจากเครื่องรับพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมาก ซึ่งทำให้เกิดความซับซ้อนและเพิ่มต้นทุนของสถานีอย่างมาก

หอคอยพลังงานแสงอาทิตย์

แม้ในช่วงก่อนสงคราม วิศวกร N. V. Linitsky ได้เสนอแนวคิดเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบใช้ความร้อนพร้อมตัวรับพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนกลางที่ตั้งอยู่บนหอคอยสูง (โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอย)

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 นักวิทยาศาสตร์จาก State Research Institute of Energy (ENIN) ได้รับการตั้งชื่อตาม V.I. G. M. Krzhizhanovsky, R. R. Aparisi, V. A. Baum และ B. A. Garf พัฒนาแนวคิดทางวิทยาศาสตร์สำหรับการสร้างสถานีดังกล่าว พวกเขาเสนอให้ละทิ้งกระจกโค้งราคาแพงที่ซับซ้อนแทนที่ด้วยเฮลิโอสแตทแบนที่ง่ายที่สุด

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จากหอคอยนั้นค่อนข้างง่าย รังสีของดวงอาทิตย์ถูกสะท้อนโดยฮีลิโอสแตทหลายตัวและพุ่งตรงไปยังพื้นผิวของเครื่องรับส่วนกลาง ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไอน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ที่วางอยู่บนหอคอย

ตามตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า ทิศทางของเฮลิโอสแตทก็เปลี่ยนไปโดยอัตโนมัติเช่นกัน เป็นผลให้ตลอดทั้งวัน กระแสแสงแดดที่เข้มข้นซึ่งสะท้อนจากกระจกหลายร้อยบาน ทำให้เครื่องกำเนิดไอน้ำร้อนขึ้น

ความแตกต่างระหว่างการออกแบบ SPP โดยใช้หัวพาราโบลา, SPP พร้อมหัวแผ่นดิสก์ และ SPP จากหอคอย

วิธีนี้กลายเป็นเรื่องง่ายเหมือนเดิม แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือโดยหลักการแล้วมันเป็นไปได้ที่จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่มีกำลังต่อหน่วยหลายแสนกิโลวัตต์

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา แนวคิดโรงไฟฟ้าพลังความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอยได้รับการยอมรับไปทั่วโลก เฉพาะในช่วงปลายทศวรรษ 1970 สถานีดังกล่าวที่มีกำลังการผลิต 0.25 ถึง 10 เมกะวัตต์ถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส สเปน อิตาลี และญี่ปุ่น

หอคอยพลังงานแสงอาทิตย์ SES Themis ใน Pyrenees-Orientales ในฝรั่งเศส

ตามโครงการของสหภาพโซเวียตในปี 1985 ในแหลมไครเมียใกล้กับเมือง Shtelkino ได้มีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอยทดลองที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์ (SES-5)

ใน SES-5 มีการใช้เครื่องกำเนิดไอน้ำพลังงานแสงอาทิตย์แบบวงกลมแบบเปิดซึ่งพื้นผิวดังกล่าวเปิดรับลมทั้งหมด ดังนั้น ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำและความเร็วลมสูง การสูญเสียการพาความร้อนจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก

ตอนนี้เชื่อว่าเครื่องรับประเภทคาวิตีจะมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก ที่นี่พื้นผิวทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไอน้ำถูกปิดเนื่องจากการสูญเสียการพาความร้อนและการแผ่รังสีจะลดลงอย่างรวดเร็ว

เนื่องจากพารามิเตอร์ไอน้ำต่ำ (250 °C และ 4MPa) ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของ SES-5 จึงอยู่ที่ 0.32 เท่านั้น

หลังจากดำเนินการมา 10 ปี ในปี 1995 SES-5 ในไครเมียถูกปิด และในปี 2005 หอคอยก็ถูกส่งมอบเป็นเศษเหล็ก

โมเดล SES-5 ในพิพิธภัณฑ์โปลีเทคนิค

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบทาวเวอร์ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันใช้การออกแบบและระบบใหม่ที่ใช้เกลือหลอมเหลว (โพแทสเซียมไนเตรต 40% และโซเดียมไนเตรต 60%) เป็นของเหลวในการทำงาน สารทำงานเหล่านี้มีความจุความร้อนสูงกว่าน้ำทะเล ซึ่งใช้ในการติดตั้งทดลองครั้งแรก

แผนภาพเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอยสมัยใหม่

แน่นอนว่าโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นธุรกิจใหม่และซับซ้อน และมีคู่แข่งพอสมควร ข้อสงสัยมากมายที่พวกเขาแสดงออกมีเหตุผลที่ดีทีเดียว แต่ไม่มีใครเห็นด้วยกับคนอื่นๆ

ตัวอย่างเช่น มักกล่าวกันว่าต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอย อย่างไรก็ตามไม่สามารถยกเว้นพื้นที่ที่ผลิตเชื้อเพลิงสำหรับการเดินเครื่องของโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมได้

มีอีกกรณีที่น่าเชื่อถือมากกว่าสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอย พื้นที่เฉพาะของที่ดินที่ถูกน้ำท่วมโดยอ่างเก็บน้ำประดิษฐ์ของโรงไฟฟ้าพลังน้ำคือ 169 เฮกตาร์ / เมกะวัตต์ซึ่งสูงกว่าตัวบ่งชี้ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ดังกล่าวหลายเท่า ยิ่งไปกว่านั้น ในระหว่างการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ที่ดินอุดมสมบูรณ์ที่มีค่ามากมักถูกน้ำท่วม และควรสร้างหอคอย SPP ในพื้นที่ทะเลทราย - บนที่ดินที่ไม่เหมาะสำหรับการเกษตรหรือสำหรับการก่อสร้างโรงงานอุตสาหกรรม

อีกเหตุผลหนึ่งสำหรับการวิจารณ์ SPP แบบหอคอยคือการใช้วัสดุที่สูง มีข้อสงสัยแม้กระทั่งว่า SES จะสามารถคืนพลังงานที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์และรับวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างในช่วงระยะเวลาดำเนินการโดยประมาณได้หรือไม่

แท้จริงแล้ว การติดตั้งดังกล่าวต้องใช้วัสดุอย่างมาก แต่จำเป็นอย่างยิ่งที่วัสดุเกือบทั้งหมดที่ใช้สร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่จะต้องไม่ขาดตลาดการคำนวณทางเศรษฐกิจที่ดำเนินการหลังจากเปิดตัวโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอยสมัยใหม่แห่งแรกพบว่ามีประสิทธิภาพสูงและมีระยะเวลาคืนทุนค่อนข้างดี (ดูตัวอย่างโครงการที่ประสบความสำเร็จทางเศรษฐกิจด้านล่าง)

สำรองอีกประการหนึ่งสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยหอคอยคือการสร้างโรงไฟฟ้าแบบผสมผสานซึ่งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะทำงานร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนแบบดั้งเดิมที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ณ โรงงานรวม ในชั่วโมงที่มีการแผ่รังสีแสงอาทิตย์เข้มข้นเชื้อเพลิง โรงงานจะลดพลังงานและ "เร่งความเร็ว" ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและที่โหลดสูงสุด

ตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2551 Bright Source Energy ได้เปิดศูนย์พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ในทะเลทรายเนเกฟของอิสราเอล

บนเว็บไซต์ตั้งอยู่ ในสวนอุตสาหกรรมโรเตมามีการติดตั้งฮีลิโอสแตทกว่า 1,600 ดวงที่ติดตามดวงอาทิตย์และสะท้อนแสงไปยังหอคอยสุริยะสูง 60 เมตร จากนั้นพลังงานเข้มข้นจะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่หม้อไอน้ำที่ด้านบนสุดของหอคอยถึง 550°C สร้างไอน้ำที่ส่งไปยังกังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้า กำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์

ในปี 2019 บริษัทเดียวกันได้สร้างโรงไฟฟ้าใหม่ในทะเลทรายเนเกฟ —อาชาลิม… Toya ประกอบด้วยสามส่วนพร้อมสามเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน โรงงานแห่งนี้รวมพลังงานสามประเภท: พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ พลังงานจากแสงอาทิตย์ และก๊าซธรรมชาติ (โรงไฟฟ้าแบบไฮบริด) กำลังการผลิตติดตั้งของหอพลังงานแสงอาทิตย์คือ 121 เมกะวัตต์

สถานีประกอบด้วยเฮลิโอสแตทที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ 50,600 ดวง ซึ่งเพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับบ้าน 120,000 หลัง ความสูงของหอคอยคือ 260 เมตรมันสูงที่สุดในโลก แต่เพิ่งถูกแซงหน้าโดยหอสุริยะสูง 262.44 เมตรที่ Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park

โรงไฟฟ้าในทะเลทรายเนเกฟในอิสราเอล

ในฤดูร้อนปี 2552 บริษัท eSolar ของอเมริกาได้สร้างหอพลังงานแสงอาทิตย์ เซียร์รา โซลาร์ ทาวเวอร์ สำหรับโรงไฟฟ้าขนาด 5 เมกะวัตต์ที่ตั้งอยู่ในแลงคาสเตอร์ แคลิฟอร์เนีย ห่างจากลอสแองเจลิสไปทางเหนือประมาณ 80 กม. โรงไฟฟ้าครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 8 เฮกตาร์ในหุบเขาแห้งแล้งทางตะวันตกของทะเลทรายโมฮาวีที่ละติจูด 35°N

เซียร์รา โซลาร์ ทาวเวอร์

ณ วันที่ 9 กันยายน 2552 ตามตัวอย่างของโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ มีการประมาณการว่าต้นทุนของการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอย (CSP) อยู่ที่ 2.5 เหรียญสหรัฐถึง 4 เหรียญสหรัฐต่อวัตต์ ในขณะที่เชื้อเพลิง (การแผ่รังสีแสงอาทิตย์) ไม่มีค่าใช้จ่าย . ดังนั้นการก่อสร้างโรงไฟฟ้าขนาด 250 เมกะวัตต์จึงมีราคาตั้งแต่ 600 ถึง 1,000 ล้านเหรียญสหรัฐ ซึ่งหมายถึงตั้งแต่ 0.12 ถึง 0.18 ดอลลาร์ / กิโลวัตต์ชั่วโมง

นอกจากนี้ยังพบว่าโรงงาน CSP ใหม่สามารถแข่งขันทางเศรษฐกิจกับเชื้อเพลิงฟอสซิลได้

นาธาเนียล บุลลาร์ด นักวิเคราะห์จาก Bloomberg New Energy Finance ประเมินว่าต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ Iwanpa ซึ่งเปิดตัวในปี 2557 นั้นต่ำกว่าไฟฟ้าที่ผลิตโดย โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และเกือบจะเหมือนกับการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในขณะนี้คือโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เจมาโซลาร์ มีกำลังการผลิต 19.9 เมกะวัตต์ ตั้งอยู่ทางตะวันตกของเมืองเอเซียในอันดาลูเซีย (สเปน) โรงไฟฟ้าแห่งนี้เปิดตัวโดยกษัตริย์ฮวน คาร์ลอส แห่งสเปน เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2554

โรงไฟฟ้าเจมโซลาร์

โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุน 5 ล้านยูโรจากคณะกรรมาธิการยุโรป ใช้เทคโนโลยีที่ทดสอบโดยบริษัท Solar Two ของอเมริกา:

• เฮลิโอสแตท 2,493 ตัวที่มีพื้นที่รวม 298,000 ตร.ม. ใช้กระจกที่มีการสะท้อนแสงที่ดีกว่า ซึ่งการออกแบบที่เรียบง่ายช่วยลดต้นทุนการผลิตลง 45%

• ระบบจัดเก็บพลังงานความร้อนที่ใหญ่ขึ้นด้วยความจุ 8,500 ตันของเกลือหลอมเหลว (ไนเตรต) ให้อิสระ 15 ชั่วโมง (ประมาณ 250 เมกะวัตต์ชั่วโมง) ในที่ไม่มีแสงแดด

• ปรับปรุงการออกแบบปั๊มที่ช่วยให้สูบเกลือได้โดยตรงจากถังเก็บโดยไม่ต้องใช้บ่อ

• ระบบผลิตไอน้ำรวมถึงการหมุนเวียนไอน้ำแบบบังคับ

• กังหันไอน้ำที่มีแรงดันสูงกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า

• วงจรหมุนเวียนเกลือหลอมเหลวแบบง่าย ลดจำนวนวาล์วลงครึ่งหนึ่ง

โรงไฟฟ้า (หอคอยและเฮลิโอสแตท) ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมด 190 เฮกตาร์

SPP Gemasolar โซลาร์ทาวเวอร์

Abengoa ได้สร้าง เฮ้ซันนี่ ในแอฟริกาใต้ — โรงไฟฟ้าที่มีความสูง 205 เมตรและกำลังการผลิต 50 เมกะวัตต์ พิธีเปิดมีขึ้นเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม 2556

เฮ้ซันนี่

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ Ivanpah — โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 392 เมกะวัตต์ (MW) ในทะเลทรายโมฮาวีของแคลิฟอร์เนีย ห่างจากลาสเวกัสไปทางตะวันตกเฉียงใต้ 40 ไมล์ เริ่มเดินเครื่องโรงไฟฟ้าเมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2557

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ Ivanpah

ผลผลิตต่อปีของ SPP นี้ครอบคลุมการบริโภคของ 140,000 ครัวเรือน ติดตั้งกระจกฮีลิโอสแตท 173,500 ดวงที่มุ่งเน้นพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำที่ตั้งอยู่บนเสาสุริยะกลางสามแห่ง

ในเดือนมีนาคม 2556 มีการลงนามข้อตกลงกับ Bright Source Energy เพื่อสร้างโรงไฟฟ้า เผา ในแคลิฟอร์เนีย ประกอบด้วย 2 เสาสูง 230 ม. (เสาละ 250 เมกะวัตต์) กำหนดเดินเครื่องในปี 2564

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบทาวเวอร์ที่ดำเนินการอื่นๆ: Solar Park (ดูไบ, 2013), Nur III (โมร็อกโก, 2014), Crescent Dunes (เนวาดา, สหรัฐอเมริกา, 2016), SUPCON Delingha และ Shouhang Dunhuang (Kathai, ทั้งสองแห่งในปี 2018), Gonghe, Luneng Haixi และ Hami (จีน ทั้งหมด 2019), Cerro Dominador (ชิลี เดือนเมษายน 2021)

นวัตกรรมใหม่สำหรับพลังงานแสงอาทิตย์

เนื่องจากเทคโนโลยีนี้ทำงานได้ดีที่สุดในพื้นที่ที่มีความร้อนสูง (การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์) ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าการเติบโตที่ใหญ่ที่สุดในจำนวนโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบหอคอยจะอยู่ในสถานที่ต่างๆ เช่น แอฟริกา เม็กซิโก และทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา

เชื่อกันว่าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้นมีแนวโน้มที่จริงจังและสามารถให้พลังงานได้มากถึง 25% ของความต้องการพลังงานของโลกภายในปี 2593 ปัจจุบัน ทั่วโลกกำลังพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าประเภทนี้มากกว่า 50 โครงการ