Общее количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превосходит энергию всех глобальных припасов нефти, газа, угля и урана. Солнечное тепло можно беречь различными методами. Современные технологии включают параболические концентраторы, солнечные параболические зеркала и гелиоэнергетические установки башенного типа. Их можно сочетать с установками, сжигающими ископаемое горючее, а в неких случаях адаптировать для аккумуляции тепла. Основное преимущество таковой гибридизации и теплоаккумуляции — это то, что такая разработка может обеспечивать диспетчеризацию производства электричества (другими словами выработка электроэнергии может выполняться в периоды, когда в ней есть необходимость). Гибридизация и аккумулирование тепла могут повысить экономическую ценность производимого электричества и понизить его среднюю цена.

Солнечные параболические концентраторы
В этих установках употребляются параболические зеркала (лотки), которые концентрируют солнечный свет на приемных трубках, содержащих жидкость-теплоноситель. Эта жидкость греется практически до 400 C и прокачивается через ряд теплообменников; при всем этом вырабатывается перегретый пар, приводящий в движение обыденный турбогенератор для производства электричества. Для понижения теплопотерь приемную трубку может окружать прозрачная стеклянная трубка, помещенная повдоль фокусной полосы цилиндра. Обычно, такие установки содержат в себе одноосные либо двуосные системы слежения за Солнцем. В редчайших случаях они являются стационарными.
Построенные в 80-х годах в южно-калифорнийской пустыне компанией «Luz International», девять таких систем образуют наикрупнейшее на сегодня предприятие по производству солнечного термического электричества. Эти электростанции поставляют электричество в коммунальную электросеть Южной Калифорнии. Еще в 1984 г. «Luz International» установила в Деггетте (Южная Калифорния) солнечную электрогенерирующую систему «Solar Electric Generating System I» (либо SEGS I) мощностью 13,8 МВт. В приемных трубках масло грелось до температуры 343 оC и вырабатывался пар для производства электричества. Конструкция «SEGS I» предугадывала 6 часов аккумулирования тепла. В ней применялись печи на природном газе, которые использовались в случае отсутствия солнечной радиации. Эта же компания выстроила подобные электростанции «SEGS II — VII» мощностью по 30 МВт. В 1990 г. в Харпер Лейк были построены «SEGS VIII и IX», любая мощностью 80 МВт.

Оценки технологии демонстрируют ее более высшую цена, чем у солнечных электрических станций башенного и тарельчатого типа (см. ниже), в главном, из-за более низкой концентрации солнечного излучения, а означает, более низких температур и, соответственно, эффективности. Но, при условии скопления опыта эксплуатации, улучшения технологии и понижения эксплуатационных расходов параболические концентраторы могут быть менее дорогостоящей и самой надежной технологией наиблежайшего грядущего.

Солнечная установка тарельчатого типа
Этот вид гелиоустановки представляет собой батарею параболических тарелочных зеркал (похожих формой со спутниковой тарелкой), которые фокусируют солнечную энергию на приемники, расположенные в фокусной точке каждой тарелки. Жидкость в приемнике греется до 1000 градусов и конкретно применяется для производства электричества в маленьком движке и генераторе, соединенном с приемником.
В текущее время в разработке находятся движки Стирлинга и Брайтона. Несколько опытнейших систем мощностью от 7 до 25 кВт работают в Соединенных Штатах. Высочайшая оптическая эффективность и малые исходные издержки делают системы зеркал/движков более действенными из всех гелиотехнологий. Системе из мотора Стирлинга и параболического зеркала принадлежит мировой рекорд по эффективности перевоплощения солнечной энергии в электричество. В 1984 году на Ранчо Мираж в штате Калифорния удалось достигнуть практического КПД 29%.

Вприбавок к этому, благодаря модульному проектированию, такие системы представляют собой сбалансированный вариант для ублажения потребности в электроэнергии как для автономных потребителей (в киловаттном спектре), так и для гибридных (в мегаваттном), соединенных с электросетями коммунальных компаний.
Эта разработка удачно реализована в целом ряде проектов. Какой-то из них — проект STEP (Solar Total Energy Project) в южноамериканском штате Джорджия. Это большая система параболических зеркал, работавшая в 1982-1989 гг. в Шенандоа. Она состояла из 114 зеркал, каждое 7 метров в поперечнике. Система производила пар высочайшего давления для выработки электричества, пар среднего давления для трикотажного производства, также пар низкого давления для системы кондиционирования воздуха на той же трикотажной фабрике.
Совместным внедрением параболических зеркал и движков Стирлинга заинтересовались и другие компании. Так, компании «Stirling Technology», «Stirling Thermal Motors» и «Detroit Diesel» вместе с компанией «Science Applications International Corporation» сделали совместное предприятие с капиталом 36 млн баксов с целью разработки 25-киловаттной системы на базе мотора Стирлинга.

Солнечные электростанции башенного типа с центральным приемником
В этих системах употребляется крутящееся поле отражателей-гелиостатов. Они фокусируют солнечный свет на центральный приемник, сооруженный на верху башни, который поглощает термическую энергию и приводит в действие турбогенератор. Управляемая компом двуосная система слежения устанавливает гелиостаты так, чтоб отраженные солнечные лучи были недвижны и всегда падали на приемник. Циркулирующая в приемнике жидкость переносит тепло к термическому аккуму в виде пара. Пар крутит турбину для выработки электроэнергии, или конкретно употребляется в промышленных процессах. Температуры на приемнике добиваются от 538 до 1482 C.
1-ая башенная электрическая станция под заглавием «Solar One» близ Барстоу (Южная Калифорния) с фуррором показала применение этой технологии для производства электроэнергии. Предприятие работало посреди 1980-х. На нем использовалась водно-паровая система мощностью 10 МВтэ. В 1992 г. консорциум энергетических компаний США принял решение модернизировать «Solar One» для демонстрации приемника на расплавленных солях и теплоаккумулирующей системы. Благодаря аккумулированию тепла башенные электростанции стали уникальной гелиотехнологией, позволяющей диспетчеризацию электроэнергии при коэффициенте нагрузки до 65%. В таковой системе расплавленная соль закачивается из «прохладного» бака при температуре 288 C и проходит через приемник, где греется до 565 C, а потом ворачивается в «жаркий» бак. Сейчас жаркую соль при необходимости можно использовать для выработки электричества. В современных моделях таких установок тепло хранится в протяжении 3 — 13 часов.

«Solar Two» — башенная электрическая станция мощностью 10 МВт в Калифорнии — это макет больших промышленных электрических станций. Она в первый раз отдала электричество в апреле 1996 г., что явилось началом 3-летнего периода испытаний, оценки и опытнейшей выработки электроэнергии для демонстрации технологии расплавленных солей. Солнечное тепло сохраняется в расплавленной соли при температуре 550 C, по этому станция может производить электричество деньком и ночкой, в всякую погоду. Успешное окончание проекта «Solar Two» должно содействовать строительству таких башен на промышленной базе в границах мощности от 30 до 200 МВт.

Сравнение технических черт
Башни и параболоцилиндрические концентраторы нормально работают в составе больших, соединенных с сетью электрических станций мощностью 30-200 МВт, тогда как системы тарельчатого типа состоят из модулей и могут употребляться как в автономных установках, так и группами общей мощностью в несколько мегаватт. Параболоцилиндрические установки — на сей день более развитая из солнечных энергетических технологий и конкретно они, возможно, будут употребляться в наиблежайшей перспективе. Электростанции башенного типа, благодаря собственной действенной теплоаккумулирующей возможности, также могут стать солнечными электрическими станциями недалекого грядущего. Модульный нрав «тарелок» позволяет использовать их в маленьких установках. Башни и «тарелки» позволяют достигнуть более больших значений КПД перевоплощения солнечной энергии в электронную при наименьшей цены, чем у параболических концентраторов. Но, остается неясным, сумеют ли эти технологии достигнуть нужного понижения серьезных издержек. Параболические концентраторы в текущее время — уже апробированная разработка, ожидающая собственного шанса на улучшение. Башенные электростанции нуждаются в демонстрации эффективности и эксплуатационной надежности технологии расплавленных солей при использовании дешевых гелиостатов. Для систем тарельчатого типа нужно создание хотя бы 1-го коммерческого мотора и разработка дешево концентратора.