(1/2)太陽エネルギーを直接利用する発電方式は太陽電池だけ。低コストで電力を得られる集光型太陽熱発電の大規模化が進んでいる。現状と将来の姿を紹介する。太陽光を鏡などで集め、熱を使って蒸気を作り、発電する。大規模実用化への道を歩んでいる。1が完成した(図1)。System(カリフォルニア州モハーベ砂漠)は、2013年内に完成を予定しており、最大出力は392MWとさらに巨大になる。建設されるのはなぜだろうか。簡単な理由は材料コストだ。半導体部品を必要とせず、金属板(鏡)とパイプ、タービン、発電機という高コストではない部材を使うからだ。日照が陰っても出力の変動が小さい。日没後にも余熱を利用して小規模な発電を維持できるほどだ。太陽電池よりもピークシフトに貢献できることになる。(最大出力19.9MW)は、溶融塩に蓄熱した後に発電する仕組みだ(図2)。日没後15時間発電を維持できるため、冬季においても24時間送電が可能だ。Gemasolar発電所。Energy変換効率でも利点が2つある。極端な高温にさらされる土地では太陽電池の変換効率が寒冷地と比べて下がってしまう。次にシリコン太陽電池は例え品質の高い単結晶を使ったとしても変換効率を30%よりも高めることはできない。太陽光を熱に変える効率は100%に近く、太陽熱を利用した熱機関の効率は最大40%以上にできる。適地は、年間の日照強度が大きい地域。サハラ砂漠周辺、アラビア諸国、オーストラリア、北米南部などだ。スペインには100MWを超える発電所が10カ所以上あり、国別では最も導入が進んでいる。潜在能力は高く、2030年から2050年にかけて、全世界を合計すると太陽光発電とほぼ同等の発電量を見込むほどだ。各種方式が競う現在主流の集光型太陽熱発電の方式は4種類に大きく分かれる。トラフ式、フレネル式、タワー式、ビームダウン式だ*1)。いずれも太陽光を鏡で集中して液体(熱媒)を加熱する。このほか、電波望遠鏡のような形状、すなわち直径数mのパラボラ型の鏡(ディッシュ)1枚1枚にマイクロタービンなどを配置したディッシュ式も研究の初期段階にある。トラフ式は雨どいのような形をした鏡の中央に液体の流れるパイプ(集熱管)を通して加熱するというもの。鏡のサイズは長さ数m程度のもの。フレネル式はトラフ式と似ているが、鏡が平面状だ。上方にある集熱管を加熱する点はトラフ式と似ている。タワー式では可動式の平面鏡を数百〜数千枚、円形に並べ、その中央に高さ数十mのタワーを立て、タワーの先端に集熱器を配置する。Systemがこの方式を採る。ビームダウン式はタワーではなく、円すい状のミラーを高い位置に釣り、直下の集熱器に光を真上から照射する(ビームダウン)。トラフ式は最も歴史があり技術が成熟している。