飛越美國西南部，遠處莫哈韋沙漠的荒原上閃耀著耀眼的光芒。三個發光的點盤旋在地平線上，每個點都被一個閃閃發光的領域所包圍。這些是伊萬帕發電站的塔和鏡子（定日鏡），地球上最大的聚光太陽能發電廠之一。這種讓太陽能在夜間持續發電的技術是什麼，它是如何工作的？
▲伊萬帕太陽能發電站
傳統的光伏 (PV) 太陽能電池吸收陽光並排出電能。太陽發出的光粒子（光子）穿過太空，穿過地球大氣層，然後撞擊太陽能電池板。一些光子被面板反射掉並丟失。它們中的大部分被面板的原子吸收，然後釋放電子。太陽能電池的電氣設計收集這些電子並將它們作為電流匯出。進一步的電氣裝置將這種低壓直流電 (DC) 轉換為高壓交流電 (AC) 以透過輸電線路傳輸。
聚光太陽能熱 (CST) 發電廠不直接將太陽能光子交換為電子。他們收集光子並用它們加熱水，從而帶動蒸汽輪機運轉，進而帶動發電機運轉。這與核裂變和化石燃料發電廠發電的方式相同——區別在於鈾、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計很簡單，將一系列定日鏡建在地面上，定日鏡是一個能夠跟蹤太陽的旋轉支架上的鏡子的術語。這些陣列佔地數百英畝，大致可與類似容量的大型傳統太陽能發電廠相媲美。每面鏡子都會不斷調整，使其指向的方向將太陽和巨大的電力塔之間的角度一分為二。
接近中央塔樓，數千面鏡子匯聚的太陽光變得無比明亮，從數英里外都可以看到，這種強度的太陽光最終推動了發電。塔的頂部是一個帶有白色的“透明盒子”，吸收鏡子匯聚的太陽光。
▲照亮黑夜的那“一抹光”
與傳統光伏太陽能電池技術相比，太陽能熱集中提供了一項主要優勢：可排程性。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。然後將液態鹽泵入一個儲罐，充當一種電池。當陽光不可用時（大約一半的時間），這些儲存的陽光能量可以從水箱中抽出，並用於為渦輪發電機提供動力，以在夜間按需供電。
目前，全球安裝的 CST 發電量相對較低。雖然該技術已經制定了推進它的相關計劃，但目前成本太高，無法與標準光伏電池競爭。許多國家，包括以色列、阿拉伯聯合大公國、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於其可排程電力的儲能能力的持續發展，這需要填補不一致的風力渦輪機和光伏太陽能發電廠。
▲傳統的光伏電池
今天儲存能量的選擇非常有限。鋰離子技術有許多缺點，阻礙了各國使用電池供電。就像膝上型電腦中的電池一樣，它們很昂貴，隨著時間的推移會急劇退化，並且容易著火。全球生產能力太小，無法完成這項任務，而掌握全球半數鋰礦的中國主導了鋰離子電池市場，佔了全球六成以上的產能。
根據美國能源局釋出的由FCAB聯邦先進電池聯盟制定的美國鋰電池2020-2025年國家藍圖，概述了目前美國在當前新能源行業所處的地位，以及如何提高美國國內單獨製造鋰離子電池的計劃。
該報吿指出，鋰電行業目前似乎正處於臨界點，自2010年以來鋰電成本下降了近90%，而且正在影響全球運輸市場，並有可能在未來幾十年重塑全球行業。預計到2025年，中國鋰電產能將達到1811GWh，佔全球份額的73%。
▲美國能源部發布的2020-2025年國家藍圖
得益於我們在勞動力方面的優勢，這使得中國能夠主導許多製造業。除此之外，中國的鋰儲量和產量也遠遠超過美國。2018年，中國鋰產量為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，鋰離子電池將在運輸和重型裝置領域取代更多的鉛酸電池。向鋰電池的轉變帶來了許多新的挑戰和機遇，而中國正在將另一個清潔能源製造機會握在手中。
▲聚光太陽能熱 (CST) 發電站
聚光太陽能熱技術簡單而乾淨，相關設計還在改進中。對比太陽能，聚光太陽能熱技術不僅可以在白天利用光子發電，在夜晚也能有效地儲存陽光以進行夜間電力排程。儘管如此，聚光太陽能熱技術由於成本太高的問題，在能源市場上的份額並不大，只有一些創新公司在跟進。那麼，你認為聚光太陽能熱技術和太陽能技術，哪個會在將來主導全球能源行業呢？
