太阳能光热发电几种创新型储热技术简述
涨姿势｜太阳能光热利用技术大全（多图）！
涨姿势｜太阳能光热利用技术大全（多图）！太阳能光热利用指将太阳能转换为热能加以利用，如供应热水、热力发电、驱动动力装置、驱动制冷循环、海水淡化、采暖和强化自然通风等。
一、太阳能热水系统太阳能热水系统（器）是利用太阳辐射能把水加热的装置。
它是目前应用最多、技术最成熟的太阳能热利用系统。
太阳能热水器的种类很多，普通的太阳能热水系统主要由集热器、贮水箱和提供冷水和热水的管道等组成。
二、太阳灶利用太阳辐射能，直接转换成供人们炊事使用的热能，以代替一般炉灶，这种器具就叫做太阳灶。
太阳灶在整个太阳能利用中，技术上比较成熟，应用也比较广泛，种类繁多。
图：各种类型的太阳灶三、太阳房太阳房是指利用太阳能代替部分常规能源使建筑物内达到一定温度（采暖或者降温）的一种房屋。
太阳房主要分为两大类：主动式太阳房和被动式太阳房主动式太阳房是由太阳能集热器、管道、散热器、风机或泵以及贮热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统，或者是上述设备与吸收式制冷机组成的太阳能空调系统。
图：主动式太阳房被动式太阳房是通过建筑朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构、构造的恰当选择，使其在冬季能保持、贮存和分配太阳能，从而解决建筑物的采暖问题。
而在夏季又能遮蔽太阳能辐射，散逸室内能量，从而使建筑物降温，达到冬暖夏凉的目的。
图：被动式太阳房四、太阳能空调太阳能空调系统包括太阳能供热系统和太阳能供冷系统。
其中太阳能供热系统相对来说比较简单，只需将热能贮存并分配到建筑内部即可，而太阳能供冷系统就比较复杂。
图：太阳能吸收式制冷原理五、太阳能光热发电太阳能光热发电是利用集热器把太阳辐射能变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。
分为高温发电和低温发电两大类。
六、太阳能海水淡化利用太阳能等可再生能源使海水或苦咸水淡化是实现淡水资源可持续供应的重要途径。
太阳能海水淡化技术领域的主要研究方向有：①被动式淡化水方法：完全靠太阳能和环境条件自然变化驱动，如传统的太阳能蒸馏池，多效太阳能蒸馏器等；②主动式淡化水方法：制备淡水需要少量的动力消耗，同时还要求配备风机、水泵等额外装置，强化传热传质效果，提高系统性能；③复合式淡化水方法：实现能源梯级利用，将上述技术与其他相关技术综合应用，如和太阳能温室相结合，与压气蒸馏以及闪蒸法等工艺相结合等。
太阳能光热发电技术特点及应用前景
21%
23%
31%
20%
系统年平均效率
10%-15%
10%-16%
16%-18%
9%-11%
适宜规模（MW）
30–200
30–400
0.005–0.5
30-150
用地（Ha/MW）
2.5–3
2–2.5
2
2.5–3.5
水耗（m3/MWh）
水冷 3.03 空冷 0.30
水冷 1.89-2.84 空冷 0.34
区。从所采用的发电技术来看，槽式和塔式分别占49.2%和42.5%，塔式系统的应用
比例有所提高。
混合, 7.0% 其它, 0.6% 塔式, 4.5%
混合, 7.0%
菲涅耳式, 1.3%
槽式, 87.9%
塔式, 42.5%
槽式, 49.2%
已运行光热发电站中不同技术形式的应用比例
在建光热发电站中不同技术形式的应用比例 18
65%。因此，相对经济的储热技术是光热发电与光伏发电等其它可再生能源发电竞争 的一个关键要素。利用长时间储热系统，光热发电可以更好的满足系统负荷需求。
美国加州50MWCSP/50MWPV实测
带储热装置的槽式热发电系统
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2.具有电网友好性
不同于其他波动电源，是一种电网友好型电源。 带有储热和补燃装置的太阳能热发电站可提高电网的灵活性，提高电
光热发电的规模化发展不仅能够作为调峰电源，为风电等间歇性电源提供辅助服务， 而且随着未来技术的优化提升，大型光热电站完全有可能承担电力系统基础负荷。
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（五）光热发电经济成本
初始投资。根据电站规模、储热系统规模、光照条件、土地和人工费用的不同，电站 造价不同。一般来说，碟式光热电站单位造价最高，约为塔式光热电站的两倍；槽式 光热电站单位造价略低于塔式光热电站，略高于菲涅尔式光热电站。
太阳能光热发电技术综述
ｅｏ ｏ ｃｌ ，ｎ ｉ ｎ ｎａ ｙａｄｓｃａ ｙ Ｔ ｅｅ ｒｉｇｔ ｈ ｏｏ ｙｋ ｏ ｎａ ｏ ｃｎ ａｎ ｏａ ｏ ｅ ｃ ｅ ｂｉｇ ｏｅｔ ｃ ｎ ｍｉ ｌ ｅｖｒ ｍｅｔｌ ｎ ｏｉｌ ． ｈ ｍｅｇｎ ｃｎ ｌｇ ｎ ｗ ｓｃｎ ｅｔ ｔ ｇｓｌ ｐ ｗ ｒ（ ｓ ） ｒ ｓｈ ｐ ａｙ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒｉ ｒ ｎ ｏ
源。
大 对 能 源供 应 安全 问题 的 忧虑 。我 们 能够 而 且 改 变 目前 的能 源利 用 方 式 ， 而这 将 需 要 能源 革 命 和 低 碳 能源 技 术发 挥 关 键 作用 。太 阳 能 聚光 光 热 发
光 热 发 电 （Ｓ ）的一 个基 本 原理 是 ：光热 发 ＣＰ 电装 置 将 太 阳 能聚 集 起 来 ，加 热 工 质 ，热 先 通 过
ＤＧ索 ＵＩｌ。 Ｏ ＦＧ Ｒ揍 １ ＮＡ 粉Ｅ Ｎ Ｂ ９ 讹 Ｎ Ｔ Ｉ
陶仕梅
刘 涛 赵 志强
（ 东汽投资发展有限公 司 ，ｌ ｌ ￣Ｊ 德阳 ，６１ ０ ０ ｌＩ ８０）
摘 要 ：从经济、环境和社会角度来看，目前的能源供应和使用趋势明显不是可持续的。太阳能聚光光热发 电 （ Ｓ ） Ｃ Ｐ
ｈ ｌｓ ｃ ｒｍｉ ｒ ｏ ｎｒ ｓ ｉ ｌ ｔ ｏ ｎｈｎ ． ｏ ｃｎｒ ｉｇｓｌ ｏ ｅ （ ｓ ） ａ ｒｖｄ ｗ—ａｂ ｎ ｎ ｎｗａｌ ｏｄ ｈ ｏ ｓ ｆ ｕ ｔｅ ｔ ｐｅ ｙ ｆｕ ｓｉｅ Ｃ ｎ ｅｔ ｔ ｏａ ｐ ｗ ｒ ｃ ｐ ｃｎｐｏ ｉｅｌ ｃｒｏ ｄｒ ｅ ｂｅ ｍｕ ｐ ｅｏｃ ｉ ｗｈ ｎ ｓ ａｎ ｒ ｏ ａ ｅ
发 电 的 实 用性 。
关键 词 ：太阳能光热发电；槽式系统；塔式系统；碟式系统；线型反射菲涅尔
太阳能光热发电系统的热能储存与释放
太阳能光热发电系统的热能储存与释放
太阳能光热发电系统是一种利用太阳能将光能转换为热能，再将热
能转换为电能的新能源系统。
在太阳能光热发电系统中，热能的储存
与释放是至关重要的环节，它直接影响到系统的稳定运行和持续发电
能力。
一、热能储存技术
1.相变储热材料技术
相变储热材料是一种可以在储热与释放过程中完成相变的材料，其
在储热时吸收大量热量，释放热时则释放相同数量的热量，能够实现
高效的能量转换。
常见的相变储热材料包括蓄热蠕变材料、蓄热蜡等。
2.水储热技术
水是一种廉价易得的储热介质，其热容量较大，在光热发电系统中
广泛应用。
通过将水加热至高温后进行储存，再通过传热系统释放热能，可以实现热能的高效储存与释放。
二、热能释放技术
1.热能转换
热能转换是将储存的热能通过传热系统转换为电能的过程，常用的
转换方式包括蒸汽轮机发电、燃气轮机发电等，可以高效地实现热能
的利用。
2.热能回收
热能回收是将光热发电系统产生的余热进行回收利用的技术，通过余热交换器等设备将余热回收到燃气轮机等系统中，提高系统的能量利用率，减少能源浪费。
综上所述，太阳能光热发电系统的热能储存与释放技术是保障系统高效运行的关键环节。
研究和应用先进的热能储存与释放技术，不仅可以提高系统的能源利用效率，还可以降低系统运行成本，推动太阳能光热发电技术的发展和应用。
随着技术的不断进步，相信太阳能光热发电系统将在未来发挥更为重要的作用，为人类的能源问题提供可持续解决方案。
太阳能光热发电的储热技术研究
太阳能光热发电的储热技术研究一、现状分析太阳能光热发电作为新兴的清洁能源技术，受到了广泛的关注和推广。
然而，太阳能光热发电存在着一个普遍的难题，即如何在日照不足或不可控的情况下实现能量的持续利用。
储热技术作为一种解决方案，被引入到了太阳能光热发电系统中，旨在将余热储存起来，以便在需要时释放出来，从而实现全天候的能源供应。
目前，太阳能光热发电的储热技术主要包括潜热储热、相变储热和化学反应储热等几种形式。
其中，潜热储热是应用最为广泛的一种技术，通过将热能转化为蓄热介质的相变热，实现能量的储存和释放。
而相变储热则利用相变材料吸收和释放热能，实现能量的转换。
化学反应储热则通过化学反应来释放热能，实现能源的存储和利用。
然而，目前太阳能光热发电的储热技术在实际应用中仍存在一些问题。
目前的储热技术成本较高，限制了其在大规模应用中的推广；传统的储热技术效率不高，不能满足太阳能光热发电系统对能源持续稳定供应的需求；再者，部分储热技术对环境影响较大，存在一定的安全隐患。
二、存在问题1.成本较高：当前太阳能光热发电系统的储热技术成本较高，限制了其在市场上的竞争力。
由于储热设备的制造和维护成本高昂，给企业和用户带来了经济负担。
2.效率不高：传统的储热技术存在能量转化损耗大、释放速度慢等问题，导致能源利用效率不高。
在日照不足或不可控的情况下，无法满足太阳能光热发电系统的长期稳定运行需求。
3.环境影响：部分储热技术存在对环境的影响，如传统相变储热技术中使用的相变材料可能对环境造成污染，存在一定的安全隐患。
三、对策建议1.降低成本：提高储热设备的制造和维护技术水平，降低生产成本，是解决成本较高问题的关键。
通过技术创新和规模效应，降低单位能量储存成本，增强市场竞争力。
2.提高效率：研究新型储热材料和技术，提高能量转化效率和释放速度，是提高储热技术效率的关键。
利用先进的材料科学和储热技术，加快研发进程，提高系统的能源利用效率。
3.环保安全：开展对环境友好的储热技术研究，降低污染物排放和安全隐患，保护环境和人类健康。
太阳能光热发电原理 太阳能光热发电的主要形式有哪些
太阳能光热发电原理太阳能光热发电的主要形式有哪些光热发电技术，是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。
它是一个将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。
关于“太阳能光热发电原理太阳能光热发电的主要形式有哪些”的详细说明。
1.太阳能光热发电原理光热发电技术，是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。
它是一个将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。
利用聚光镜等聚热器采集的太阳热能，将传热介质加热到几百度的高温，传热介质经过换热器后产生高温蒸汽，从而带动汽轮机产生电能。
此处的传热介质多为导热油与熔盐。
通常我们将整个的光热发电系统分成四部分：集热系统、热传输系统、蓄热与热交换系统、发电系统。
集热系统：集热系统包括聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。
如果说集热系统是整个光热发电的核心，那么聚光装置就是集热系统的核心。
聚光装置即为聚光镜或者定日镜等。
其反射率、焦点偏差等均能影响发电效率。
目前国内生产的聚光镜，效率可以达到94%，与国外生产的聚光镜效率相差不大。
集热系统采集太阳能，将太阳能转化为热能。
热传输系统：热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。
利用传热介质将热能输送给蓄热系统。
传热介质多为导热油和熔盐。
理论上，熔盐比导热油温度高，发电效率大，也更安全。
热传输系统一般有预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器等组成。
热传输系统的基本要求是：传热管道损耗小、输送传热介质的泵功率小、热量传输的成本低。
在热传输过程中，传热管道越短，热损耗就越小。
蓄热与热交换系统：个人认为，光热发电技术在蓄热与热交换系统中充分体现了对比光伏发电技术的优势。
即将太阳热能储存起来。
可以在夜间发电，也可以根据当地的用电负荷，适应电网调度发电。
蓄热装置常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成。
蓄热系统中对储热介质的要求为：储能密度大，来源丰富且价格低廉，性能稳定，无腐蚀性，安全性好，传热面积大，热交换器导热性能好，储热介质具有较好的黏性。
太阳能光热发电系统的光热储存技术研究
太阳能光热发电系统的光热储存技术研究随着对可再生能源需求的增加，太阳能光热发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案受到了广泛关注。
然而，太阳能光热发电系统面临着一个问题，即如何在太阳辐射不足或夜间等不可控因素下保持全天候供应能源。
为了克服这个问题，研究者们致力于开发和完善太阳能光热发电系统的光热储存技术。
本文将对太阳能光热发电系统的光热储存技术进行研究和探讨。
一、研究背景太阳能光热发电系统是一种将太阳辐射转化为热能并进一步转化为电能的过程。
在太阳高照或阳光强烈的时候，太阳能光热发电系统可以高效地将太阳能转化为电能。
然而，当太阳辐射不足时，系统无法继续发电，这就需要一种有效的光热储存技术来保障能源供应的连续性。
二、光热储存技术的分类光热储存技术可以分为热惰性储存和热有源储存两大类。
热惰性储存是指将太阳能热能储存在传统的热媒体或储存介质中，如水蒸气、熔融盐等，并在需要的时候释放出来。
热有源储存则是指将太阳能热能储存在内部具有化学反应能力的媒体中，通过化学反应来释放储存的热能。
三、热惰性储存技术1. 熔融盐储存技术熔融盐储存技术是目前应用较广泛的一种光热储存技术。
它通过将热能储存在特定的盐类中，当需要热能时，将盐类加热至熔化状态，并利用热传导的方式将储存的热能输送到发电系统中。
熔融盐储存技术具有储能效率高、储能密度大、循环稳定性好等优点。
2. 储热球堆储存技术储热球堆储存技术是一种基于球型颗粒的热媒体储存技术。
通过将太阳能热能转化为球堆内部的热能，并利用球堆颗粒间的热传导来储存和释放热能。
这种技术具有结构简单、储能效率高、成本较低等特点，但同时也存在热传导效率低、球堆颗粒之间的间隙对热传导造成影响等问题。
四、热有源储存技术1. 化学蓄热储存技术化学蓄热储存技术是一种通过化学反应将太阳能热能储存起来的技术。
在这种技术中，热能被转化为化学能，并通过特定的反应释放出来。
例如，氧化还原反应、氢氧化反应等都可以用于太阳能光热发电系统的热能储存。
太阳能光热蓄能技术简介
122018年10月太阳能供暖S olar heating太阳能光热蓄能是将太阳光的热能储存起来的新技术。
在一天的时间里每一个时间段的光照都不一样，白天有晚上没有，早晚弱中午强。
太阳能的能量很大，日常生活需要的热能基本都可以从太阳能中获得。
由于太阳光照的强度在每一个时间段都不一样，导致太阳能应用本身存在连续性和稳定性差，有光照时间用不完，没光照时间不够用等缺陷。
如果能解决太阳能的连续性和稳定性，那太阳能就是人类最好最廉价的清洁能源。
如何获得更多太阳能的能量，解决太阳能的连续稳定使用问题是太阳能领域当前和未来急需解决的技术问题，也是人类期望获得最清洁的免费能源的最佳途径。
把太阳能的光热能量储存起来不仅可以解决人类需要的能量，也是最安全实用的清洁能源。
笔者2018年申请了国家专利（专利号：201820640963.1），提出把夏天太阳能的热能储存起来冬季使用的技术方案，并做了测试观察，蓄能效果非常理想。
技术原理是把太阳能光热储存在地下，可以跨季储存全年供暖供热水所需要的全部能量。
这一技术彻底解决了连续使用能量的问题，无论是建筑物供暖、供热水、温室种植有机蔬菜，还是养殖等都可以用太阳能。
这一技术方案是由三个系统组成的，接收系统、储存系统、应用系统。
各系统各尽其能，独立完成，组合应用。
各个系统只需要设定一个满足使用的数据就可以智能获取需要的能量，有了蓄能就可以在任何时间任意提取需要的能量，连续一个月没有太阳也不影响对能源的需求。
太阳能蓄能采用固体材料为载体，如卵石、矿渣、砂石、工业盐、土壤、炉渣、砖块、水泥、玻璃渣末等等都是可用的蓄能材料，用这些材料蓄能物理性能非常稳定，几乎是肉眼看不见物理变化，千百年不发生质变的物质。
这种蓄能可以在任何一个地方进行，无任何污染，蓄热量大，可以储存全年需要的能量。
无论是供暖、供热水。
太阳能光热蓄能经济性分析：按照日产1吨80℃热水计算，单位。
1.日产1吨80℃热水，含热量1000×80=80000kcal（千卡）、折算电93kW·h2.日产93kW·h 热能占地面积8m 2（平方米）3.平方米每天获得热能约11.625kW·h，kW·h1元钱计算，每m 2每天获得能量的价值11.625元4.每年光照时间按照264天计算：m 2每年获得热能的价值11.625×264=3069元5.光热蓄能的成本：kW·h 约600元，93×600=55800元6.投资回收周期：55800÷93=600天7.以上太阳能光热蓄能的成本分析，600天收回投资后能源成本几乎为零。
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太阳能光热发电几种创新型储热技术
光热电站相比光伏电站的核心优势即在于光热电站可配置储热系统，与传统的火力发电厂一样，生产出电网友好型的可调度电力，满足连续的用电需求。
目前，商业化光热发电项目的储能市场仍然以二元熔盐为工质的熔盐储能技术为主流，但其凝固点过高，易冻堵管道的缺陷也饱受诟病。
2016年下半年接连发生的美国新月沙丘电站熔盐罐熔盐泄露事故以及西班牙Gemasolar光热电站熔盐热罐损毁事故，均造成了熔盐罐维修费用及售电收入方面的巨大损失，熔盐储热系统的安全性、可靠性再次受到行业关注。
那么，有没有一种更先进的储热技术，可替代传统的熔盐储热技术进而成为主流？近年来，创新型储能技术层出不穷，尽管其大多停留在实验室或小型示范阶段，在理论层面已证明了其发展潜力，但其商业化价值仍尚待发掘。
1. 挪威Energy Nest公司新型固态混凝土储能技术
挪威科技公司Energy Nest与德国Heidelberg水泥公司（德国跨国建材公司，全球四大水泥生产商之一）展开合作，耗时五年半研发出一种全新的特殊混凝土HEATCRETE储能技术。
HEATCRETE混凝土经国际权威独立第三方实验室测试，具有高比热容和高热导率的特性。
与之前最为先进的混凝土储能系统相比，HEATCRETE系统的导热系数提高了70%，比热容值提高了15%，这对电站的热力性能和传热介质来说意义重大。
该公司表示，其HEATCRETE混凝土储能系统能使整个光
热电站的成本下降10%，针对熔盐储能系统则能节约60%的成本。
HEATCRETE混凝土储能技术还能应用于风电和生产高温设备的工厂，但光热电站是该公司的主要目标市场。
2. 麻省理工学院新型液态金属储能技术
2014年9月，麻省理工学院的研究人员公开一种新型全液态金属电池储能系统。
该液态金属储能系统内部没有使用任何固体材料制作，全部的储能元件也都采用融化的液体来制作。
该系统造价低廉，且使用寿命较长。
研究团队称该储能系统可使风能和太阳能这些可再生能源具备与传统能源相竞争的能力。
3. 瑞典查尔姆斯大学新型含碳化学液体高效储能
2017年3月，瑞典查尔姆斯理工大学研究者成功验证了以一种含碳化学液体作为介质，来高效存储太阳能的新型储能技术的可行性。
通过这种化学液体，能够实现能量的自由传输以及随时释放。
值得一提的是，该化学液体释放能量时，几乎可以实现能量的零损耗。
研究小组将这个过程叫做“分子式太阳能储热系统”。
目前，此项新技术已成功登上《能源与环境科学》（英国皇家化学院发行的学术期刊）的封面。
图：“分子式太阳能储热系统”模型
4.瑞典SaltX科技公司新型盐结晶储能技术
瑞典SaltX科技公司推出一种新型储能技术，主要利用盐晶体及其溶液在不同温度作用下，发生化学反应来进行储存与释放能量。
可应用于光热发电、太阳能制冷和空调领域，该公司宣称可使能耗及储能成本降低约33%。
该公司成立于2001年，一直致力于可再生能源的发展。
凭借在欧洲绿色能源领域的快速发展，SaltX科技公司于2016年11月荣获BullhoundConnect大奖。
目前，该公司已与美国通用电气、瑞美制造和阿法拉伐等公司建立合作关系，并提供新型储能解决方案。
5.美国新型热化学储能系统
2016年5月，美国俄勒冈州立大学和佛罗里达大学的科研人员合作推出一种新型热化学储能系统，可用于存储和释放太阳能。
相比传统储热设备，美科研人员改进后的储能方案新增一种类似电池的热化学储能系统，其内部的转化过程是基于热能而非电流。
在“充电”期间，碳酸锶在太阳热能作用下，分解成氧化锶和二氧化碳。
当“放电”时，氧化锶和二氧化碳会发生合成，同时释放出储存的热量。
该储能系统的材料易获得、不易燃且绿色环保，使用这些材料合成的化合物运行温度高达1200摄氏度，储热效率比现有储热系统高两倍。
图：新型热化学储能系统原理图
6.澳大利亚Solastor高纯石墨储能技术
Solastor是澳大利亚一家研究太阳能储热发电技术的专业公司，其采用高纯石墨作为吸热和储热材料的塔式热发电技术一直领先于世界，其内置式石墨储能技术在十余个国家获得了知识产权的专利保护。
该储能技术具有低塔、多塔、环保、安全、高容量储能和24小时热能损失低于5%，以及模块化组合等优点。
2014年，江苏润阳储能技术有限公司引进该公司内置式石墨工质塔式光热发电技术，建设我国首个石墨工质塔式光热发电示范项目。
这种以石墨为介质，集吸热、储能、热交换为一体的“三合一”内置式先进技术，填补了我国光热发电领域的又一空白，对在我国开发太阳能塔式光热发电技术具有现实意义。
图：位于江阴的我国首个石墨工质塔式光热发电示范项目
7.阿联酋Masdar理工学院沙子储热技术
2015年12月，阿联酋Masdar理工学院宣布，其研究人员已成功证明沙子可以储存太阳热能用于光热发电，存储温度可达1000℃。
该研究项目名为“Sandstock”，目标是寻求开发一种可持续的低成本的依靠重力给料的太阳能接收器和存储系统，即使用沙子作为传热和储热介质。
沙漠里的沙子是一种潜在的储热材料，其热稳定性和比热容在高温下的特性已经被研究证明。
用廉价的沙子可以降低成本，同时，储热材料工作温度的增加意味着效率提升。
2016年7月，全球首个以沙子作为工质的塔式光热电站在意大利西西里岛正式启动。
该项目的核心技术是一种基于沙子流化床的太阳能蒸汽发生技术，是首个在MW级规模对沙子储热工质进行示范的电站，能够吸收和储存太阳能并将热量转化为电力和其他热能使用。
图：位于意大利的全球首个沙子工质塔式光热电站。