Un impianto a energia solare utilizza la potenza del sole per produrre elettricità. Il sole emette radiazione solare e alcuni dispositivi come i pannelli solari sono progettati per reagire a questa radiazione e convertirla in elettricità. La maggior parte degli impianti di energia solare utilizza l’energia termica del sole per riscaldare i serbatoi di turbine a fluido e di potenza. Trogoli parabolici, parabole solari e torri di energia solare sono i tre tipi più comuni di sistemi di energia solare termica utilizzati per produrre elettricità in serie negli impianti di energia solare.
Molti impianti di energia solare utilizzano la radiazione solare per riscaldare i fluidi ad alte temperature e creare vapore. In una turbina, l’energia cinetica, o in movimento, del vapore viene convertita in energia meccanica, che fa ruotare la turbina e produce elettricità. L’energia prodotta da una turbina rotante può essere sfruttata e immagazzinata in un generatore. Mentre bruciare combustibili fossili crea anche il vapore necessario per far ruotare le turbine, l’utilizzo della radiazione solare è un approccio molto più pulito ed efficiente dal punto di vista energetico per la creazione di elettricità.
Nel 1980, nel deserto del Mojave in California, è stato aperto un impianto parabolico a energia solare su larga scala. Questo impianto produce una notevole quantità di energia della zona, ricavandola da risorse rinnovabili. I sistemi parabolici sono dotati di riflettori che focalizzano i raggi del sole sui tubi del ricevitore. Il fluido viene riscaldato mentre scorre attraverso i ricevitori e crea vapore, che viene immesso in un sistema di turbine e generatori. Alcuni sistemi parabolici, come il sistema nel deserto del Mojave, sono collegati a sistemi di combustione di combustibili fossili progettati per compensare le giornate nuvolose e altri periodi di bassa energia solare.
I sistemi a disco solare impiegano collettori solari progettati per inseguire il sole, muovendosi per assorbire la maggior quantità di energia solare in un dato momento. Questi sistemi concentrano l’energia solare nel punto focale del componente della parabola, riscaldando i liquidi. Un impianto a energia solare che utilizza piatti solari comprime e riscalda il fluido per far ruotare le turbine e produrre elettricità. Mentre i canali parabolici possono riscaldare i liquidi a temperature medie di 750 gradi Fahrenheit (398.9 gradi Celsius), i piatti solari offrono temperature di lavoro che possono superare i 1,380 gradi Fahrenheit (748.9 gradi Celsius).
Gli eliostati sono essenzialmente specchi piatti usati per inseguire il sole. Una torre a energia solare può essere collegata a un sistema di impianti a energia solare contenente centinaia o addirittura migliaia di eliostati. Questi eliostati sono disposti in modo da dirigere i raggi del sole verso una torre, che contiene un fluido che raccoglie il calore. Le operazioni di torre di energia solare su larga scala sono molto efficienti e possono fornire una fonte economica di elettricità per il futuro.