在南加州羚羊谷，已部署了 24,000 面銀色明亮的鏡子，以將光線反射到兩座 50 米高的塔樓上。在當地時間星期三上午 11:08，這種集中的光線加熱了塔樓中的蒸汽，從而驅動渦輪機——美國首座將太陽熱能轉化為商業用途電力的“能量塔”。
這座名為 Sierra SunTower 的發電廠可以產生五兆瓦的電力，足以在滿負荷運轉時為大約 4,000 戶當地家庭供電，併為加州和新墨西哥州更大的電廠提供模組化藍圖，據幕後的帕薩迪納初創公司 eSolar 稱。
“我們稱之為商業示範，”eSolar 工程高階副總裁克雷格·泰納說。“一個 46 兆瓦的商業設計將包含 16 座這樣的塔樓，我們在 Sierra 擁有其中兩座”，以及超過 200,000 面鏡子，能夠每年至少產生 90 吉瓦時的電力。
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將太陽能作為熱能進行收集絕不是一個新想法：在 1970 年代的能源危機期間，太陽能熱電廠的設計開始興起。自 1984 年以來，加州莫哈韋沙漠的太陽能發電系統 (SEGS) 電廠中，大量的彎曲鏡面一直在將太陽光線集中到充滿合成油的管道上。但至少在理論上，能量塔將比這些所謂的拋物槽設計更有效率，因為所有的加熱和流體都包含在一箇中央塔樓中。
eSolar 設計的關鍵是鏡子——在聚光太陽能行業中被稱為定日鏡。透過使用計算機演算法精確校準鏡子，驅動鞋盒大小的電機，eSolar 可以建造其太陽光收集發電廠，使用更多的小型平面鏡，尺寸約為一平方米，而不是其他設計中使用的大型彎曲的專用鏡子。“我們使用了更多的軟體演算法和更少的鋼鐵，”谷歌支援的太陽能公司執行長比爾·格羅斯說，他在 1973 年 15 歲時創立了 Solar Devices 公司，該公司出售太陽能計劃和套件，之後在 1990 年代率先推出了搜尋引擎的按點選付費廣告。
但鏡子的數量眾多也可能證明這項技術最薄弱的環節。“問題將是所有這些定日鏡的維護，”美國能源部國家可再生能源實驗室位於科羅拉多州戈爾登市的聚光太陽能專案經理馬克·梅霍斯說。“您需要維護和跟蹤的定日鏡數量級要高得多。”
除了產生的可再生能源外，Sierra SunTower 還具有許多環境優勢。它使用再生水進行冷卻，並且建在以前是農田的現有輸電線路附近，而不是附近原始的沙漠地區，這些地區引發了對其他一些計劃中的太陽能發電廠的反對。“這種模式使破壞公共土地變得不合理，”非營利環保組織荒野保護協會的執行董事戴維·邁爾斯說。“在南加州有 20 萬英畝退化或受干擾的土地，我們支援用於太陽能發電。”
格羅斯估計，整個加州的高峰電力需求可以透過 65 平方公里的 eSolar 電廠來滿足。這種電力成本不會超過每千瓦時 13 美分，這是該州目前的平均電價，儘管該公司拒絕透露現有電廠的建設成本或南加州愛迪生公司為電力支付的價格。“這是第二次工業革命，可以經濟高效地利用太陽能為地球供電，”格羅斯說。
當然，太陽並非總是照耀，而且目前，eSolar 設計的儲能能力有限——無論是熱能還是電力——它也沒有像其他一些現有的聚光太陽能發電廠那樣透過燃燒天然氣來補充發電。“它是 100% 太陽能，”泰納說，儘管他預計在未來兩年左右推出的下一代設計中，將採用熔鹽或其他一些儲能技術來整合熱能儲存。
泰納說，就目前而言，eSolar 預計將利用其翻新的 1940 年代老式通用電氣蒸汽渦輪機產生五兆瓦的電力，大約佔時間的 25%，這通常與電力需求高峰期一致。他補充說，未來可以透過提高執行溫度來提高電廠發電效率；目前的設計在峰值容量下使用 440 攝氏度的蒸汽和每平方釐米 63 公斤的壓力。
該公司已與 NRG Energy, Inc. 合作，在新墨西哥州開發總計 92 兆瓦的兩座全尺寸發電廠，並在加州開發 337 兆瓦的更多能量塔。該公司計劃於明年春天開始建設新墨西哥州電廠，並在 2011 年夏季前完工。它還與印度的 ACME 集團合作，在該國開發約 1 吉瓦的能量塔容量。eSolar 並非孤軍奮戰。競爭對手開發商 BrightSource 已與南加州愛迪生公司簽訂了價值 1,300 兆瓦的類似能量塔合同，以及其他正在興起的專案。
這是否真的是廉價太陽能新時代的曙光，將在像這樣的能量塔以及 Abengoa 在西班牙運營的兩座能量塔中得到證明。畢竟，“塔樓仍然面臨的一個障礙是經過驗證的效能和可靠性。這座電廠應該有助於解決這個問題，”NREL 的梅霍斯補充道。“對於展示這項技術來說，這是一個巨大的進步。每一面鏡子都很重要。”