太陽熱発電
太陽熱発電(たいようねつはつでん)とは、太陽光を太陽炉で集光して、汽力発電やスターリングエンジンの熱源として利用する発電方法である。様々な発電方式が存在するものの、いずれも太陽のエネルギーを熱として利用しており、光電効果を利用している太陽光発電とは原理が全く異なる。
太陽熱発電は、太陽の寿命までエネルギー源枯渇の心配が無く、さらに太陽光発電よりも導入費用が安い。その上、太陽熱発電の場合は、蓄熱すれば24時間の発電が可能であるなど、エネルギー密度の低い太陽光のエネルギーを利用するにもかかわらず、施設の大規模化などによって欠点をある程度克服することが可能である。また、燃料を用いないため、燃料を外部から輸送してくるのに都合の良い場所に立地させる必要がなく、燃料費もかからない上に、燃料費高騰の影響を受けず、発電時に燃料の燃焼に伴う二酸化炭素や窒素酸化物も排出しない。
ただし、太陽熱発電所の中には出力安定化などの目的で、補助的に火力発電も併用している施設も見られる。さらには、従来型の火力発電設備に太陽熱発電を組み合わせることで、火力発電の廃熱の有効活用を狙ったISCCS(英語版)と呼ばれる発電方式も存在する。これらのような燃料も使用する施設においては、当然ながら、燃料の諸問題が依然付きまとう。
なお、太陽熱発電の中にはソーラーアップドラフトタワーのような、太陽熱によって室内の空気を暖めることで、比重が軽くなった空気が上昇することを利用して、煙突内に連続的に発生させた上昇気流で風力発電を行うような方式も含めて考える場合もある。
太陽電池で発生させた電力をその場で用いるのであれば大きな問題は無いものの、低電圧の直流のままでは長距離の送電に向かないため、送電を行う場合は、直流を交流に変換して、さらに変圧して電圧を上げる必要があり、この変換には当然ながらエネルギーの損失を伴う。これに対して、太陽熱発電は熱源として太陽光のエネルギーを用いているだけなので、従来の汽力発電で用いられてきた大型かつ高電圧の交流発電機が使用可能なので、従来型の大規模な送電網に乗せることにも都合が良いといった利点もある。なお、太陽熱発電は大規模化すると蓄熱して出力を安定化させやすいなど、スケールメリットが効くため、施設を大規模にするのが好ましいわけだが、このスケールメリットを活かすためにも、従来の大規模な送電網は有用である。
ただし、太陽熱発電には欠点もある。太陽電池を用いた発電であれば、日の出後すぐに発電が開始されるのに対して、太陽熱発電では日の出後すぐに出力を上げることは難しい。これは冬期間の昼間が短い、さらには、極夜すらある地球の高緯度地域には致命的な問題で、地球の高緯度地域は太陽熱発電に向かない。また、太陽熱発電の場合は、蓄熱すれば太陽電池とは違って夜間でも稼働できるとは言え、放熱によるエネルギーの損失は避けられない。さらに、昼間に曇天や雨天であると、太陽光が弱くなるなどの理由で、出力が上がりにくくなる。そのため、低緯度から中緯度にかけて、かつ、乾燥地域や山に囲まれた内陸部などの晴天率の高い地域での太陽熱発電所建設が有効である。