飛越美國西南部,，遠(yuǎn)處莫哈韋沙漠的荒原上閃耀著耀眼的光芒。三個(gè)發(fā)光的點(diǎn)盤旋在地平線上,，每個(gè)點(diǎn)都被一個(gè)閃閃發(fā)光的領(lǐng)域所包圍,。這些是伊萬帕發(fā)電站的塔和鏡子（定日鏡），地球上最大的聚光太陽能發(fā)電廠之一,。這種讓太陽能在夜間持續(xù)發(fā)電的技術(shù)是什么,，它是如何工作的？

▲伊萬帕太陽能發(fā)電站

傳統(tǒng)的光伏 (PV) 太陽能電池吸收陽光并排出電能,。太陽發(fā)出的光粒子（光子）穿過太空,，穿過地球大氣層，然后撞擊太陽能電池板,。一些光子被面板反射掉并丟失,。它們中的大部分被面板的原子吸收，然后釋放電子,。太陽能電池的電氣設(shè)計(jì)收集這些電子并將它們作為電流導(dǎo)出,。進(jìn)一步的電氣設(shè)備將這種低壓直流電 (DC) 轉(zhuǎn)換為高壓交流電 (AC) 以通過輸電線路傳輸。

聚光太陽能熱 (CST) 發(fā)電廠不直接將太陽能光子交換為電子,。他們收集光子并用它們加熱水,，從而帶動蒸汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),。這與核裂變和化石燃料發(fā)電廠發(fā)電的方式相同——區(qū)別在于鈾,、煤或天然氣被太陽光線的熱量所取代。

▲將夜晚照得無比明亮的定日鏡

太陽能集中器的基本設(shè)計(jì)很簡單,，將一系列定日鏡建在地面上,，定日鏡是一個(gè)能夠跟蹤太陽的旋轉(zhuǎn)支架上的鏡子的術(shù)語,。這些陣列占地?cái)?shù)百英畝，大致可與類似容量的大型傳統(tǒng)太陽能發(fā)電廠相媲美,。每面鏡子都會不斷調(diào)整,，使其指向的方向?qū)⑻柡途薮蟮碾娏λg的角度一分為二。

接近中央塔樓,，數(shù)千面鏡子匯聚的太陽光變得無比明亮,，從數(shù)英里外都可以看到，這種強(qiáng)度的太陽光最終推動了發(fā)電,。塔的頂部是一個(gè)帶有白色的“透明盒子”,，吸收鏡子匯聚的太陽光。

▲照亮黑夜的那“一抹光”

與傳統(tǒng)光伏太陽能電池技術(shù)相比,，太陽能熱集中提供了一項(xiàng)主要優(yōu)勢：可調(diào)度性,。正確配置的CST工廠可以將熔鹽加熱到1000華氏度以上，從而儲存大量的熱能,。然后將液態(tài)鹽泵入一個(gè)儲罐,，充當(dāng)一種電池。當(dāng)陽光不可用時(shí)（大約一半的時(shí)間）,，這些儲存的陽光能量可以從水箱中抽出,，并用于為渦輪發(fā)電機(jī)提供動力，以在夜間按需供電,。

目前,，全球安裝的 CST 發(fā)電量相對較低。雖然該技術(shù)已經(jīng)制定了推進(jìn)它的相關(guān)計(jì)劃,，但目前成本太高,，無法與標(biāo)準(zhǔn)光伏電池競爭。許多國家,，包括以色列,、阿拉伯聯(lián)合酋長國、摩洛哥,、中國,、智利、西班牙和印度,，都建造了巨大的電力塔裝置,。

雖然集中式太陽能熱發(fā)電的成本越來越低，但光伏電池的成本也在迅速下降,。這種能源的未來很可能取決于其可調(diào)度電力的儲能能力的持續(xù)發(fā)展,，這需要填補(bǔ)不一致的風(fēng)力渦輪機(jī)和光伏太陽能發(fā)電廠。

▲傳統(tǒng)的光伏電池

今天儲存能量的選擇非常有限,。鋰離子技術(shù)有許多缺點(diǎn),，阻礙了各國使用電池供電,。就像筆記本電腦中的電池一樣，它們很昂貴,，隨著時(shí)間的推移會急劇退化，并且容易著火,。全球生產(chǎn)能力太小,，無法完成這項(xiàng)任務(wù)，而掌握全球半數(shù)鋰礦的中國主導(dǎo)了鋰離子電池市場,，占了全球六成以上的產(chǎn)能,。

根據(jù)美國能源局發(fā)布的由FCAB聯(lián)邦先進(jìn)電池聯(lián)盟制定的美國鋰電池2020-2025年國家藍(lán)圖，概述了目前美國在當(dāng)前新能源行業(yè)所處的地位,，以及如何提高美國國內(nèi)單獨(dú)制造鋰離子電池的計(jì)劃,。

該報(bào)吿指出，鋰電行業(yè)目前似乎正處于臨界點(diǎn),，自2010年以來鋰電成本下降了近90%,，而且正在影響全球運(yùn)輸市場，并有可能在未來幾十年重塑全球行業(yè),。預(yù)計(jì)到2025年,，中國鋰電產(chǎn)能將達(dá)到1811GWh，占全球份額的73%,。

▲美國能源部發(fā)布的2020-2025年國家藍(lán)圖

得益于我們在勞動力方面的優(yōu)勢,，這使得中國能夠主導(dǎo)許多制造業(yè)。除此之外,，中國的鋰儲量和產(chǎn)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國,。2018年，中國鋰產(chǎn)量為8000噸,，在所有國家中排名第三,，是美國的近10倍。2018年中國鋰儲量為100萬噸,，幾乎是美國的30倍,。

未來趨勢表明，鋰離子電池將在運(yùn)輸和重型設(shè)備領(lǐng)域取代更多的鉛酸電池,。向鋰電池的轉(zhuǎn)變帶來了許多新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,，而中國正在將另一個(gè)清潔能源制造機(jī)會握在手中。

▲聚光太陽能熱 (CST) 發(fā)電站

聚光太陽能熱技術(shù)簡單而干凈,，相關(guān)設(shè)計(jì)還在改進(jìn)中,。對比太陽能，聚光太陽能熱技術(shù)不僅可以在白天利用光子發(fā)電,，在夜晚也能有效地儲存陽光以進(jìn)行夜間電力調(diào)度,。盡管如此,，聚光太陽能熱技術(shù)由于成本太高的問題，在能源市場上的份額并不大,，只有一些創(chuàng)新公司在跟進(jìn),。那么，你認(rèn)為聚光太陽能熱技術(shù)和太陽能技術(shù),，哪個(gè)會在將來主導(dǎo)全球能源行業(yè)呢,？