發布日期 2018 年 05 月 07 日  |  作者 EnergyTrend

太陽日照與熱能最為豐富的自然資源之一，發展至今已有許多有趣應用，其中一項為太陽能池（Solar ponds），利用太陽日照加熱人工鹽水池，再搭配熱交換器與渦輪機來發電，具有構造簡單、成本低與可長期蓄熱等優點。

太陽能池結構十分簡易，基本構造由底部黑色吸熱層、不同濃度鹽水與頂部玻璃蓋組成，越靠近底部的鹽水濃度越高，陽光照射後底部高濃度鹽水比重變大不會往上流，利用鹽分梯度來阻止熱對流，就像是海水中的鹽躍層（halocline），因此底部的熱量不容易流失，之後可再藉由渦輪機發電。

靠近底部吸熱層的高濃度鹽水池基本上可將溫度保持在攝氏 70 度到 90 度，上方低濃度鹽水層溫度則保持在攝氏 20 度至 30 度。

因此如果想使用熱發電系統，太陽能池是一個好方法，只要再加裝吸熱設備或渦輪機、冷卻儀等機器即可，且如果在氣候溫暖的地區採用該技術，可以達到全天候供暖和發電，甚至達到跨季節蓄熱，且維修方式也很簡單。

當今有許多太陽能熱發電等被動式設計技術，像是太陽能煙囪或是聚光式太陽熱發電廠都是採用此方式，但太陽能池由於主要材料為鹽水，成本低、技術含量也不高，經濟上頗具吸引力，不過這類技術未廣泛部署。

目前很少廠商與國家將技術達到商業化，只有以色列的 Beit HaArava 太陽能池、印度能源與資源研究所（TERI）與牛奶業者 GDDC 於印度 Bhuj 的太陽能池專案與美國 Bruce 食品在德州 El Paso 的工廠。這 3 個太陽能池專案雖然發展經驗良好，但尚未將技術拓展至其他地方。

以色列 Beit HaArava 為世界最大太陽能池，總面積高達 21 萬平方公尺，發電量可達 5MW 並於 1988 年退役。印度 TERI 與 GDDC 專案每年則可供應 22,000,000KWh 熱能，但該鹽池在 Bhuj 地震與 GDDC 面臨財務問題後不了了之。Bruce 工廠總面積為 3,200 平方公尺，可為工廠提供約 20% 能源。

（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖為海水鹽躍層，來源：Flickr/Saspotato CC BY 2.0）

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