L’energia solare a concentrazione, chiamata anche solare termico, è un mezzo per raccogliere l’energia solare distinto dall’uso di pannelli fotovoltaici (PV). Invece di convertire direttamente l’energia solare in elettricità, come nei pannelli fotovoltaici, l’energia solare concentrata concentra la luce solare su un punto relativamente piccolo, che riscalda un mezzo. Il calore del mezzo viene quindi trasferito direttamente all’obiettivo da riscaldare, come una piscina, o collegato a un generatore per la produzione di energia elettrica.
A differenza dei pannelli fotovoltaici commerciali, che hanno un’efficienza di circa il 17-19%, l’efficienza dell’energia solare concentrata varia dal 40-60%. Esistono tre tipi di dispositivi a energia solare concentrata: dispositivi a bassa temperatura (utilizzati per riscaldare le piscine), dispositivi a media temperatura (utilizzati per riscaldare l’acqua per uso commerciale o residenziale) e dispositivi ad alta temperatura (utilizzati per generare elettricità).
L’energia solare concentrata è più economica dei pannelli solari, in quanto consiste principalmente di specchi per concentrare i raggi del sole, piuttosto che di pannelli fotovoltaici, un sistema elettronico che richiede silicio ad alta purezza per essere prodotto. Entrambi devono essere puliti regolarmente, altrimenti perdono il loro potere energetico.
Negli ultimi anni sono state costruite diverse centrali solari a concentrazione su larga scala. SEGS (Solar Energy Generating Systems), un impianto solare termico gestito dalla società israeliana Solel, copre 1000 acri. La più grande centrale solare di qualsiasi tipo, questa pianta produce il 90% di tutta l’energia solare disponibile in commercio: 354 megawatt, circa 1/6 di una grande centrale nucleare e circa l’1.5% della diga delle Tre Gole, la più grande centrale elettrica del mondo di qualsiasi tipo. Nello stabilimento di Solel, gli specchi concentrano l’energia solare su tubi pieni di olio, che vengono riscaldati per generare elettricità.
Nel 2006, negli Stati Uniti sono stati costruiti circa 21 milioni di piedi quadrati di impianti solari a concentrazione, di cui 16 milioni della varietà a bassa temperatura utilizzata per riscaldare le piscine a basso costo. Questi usano acqua calda o aria come mezzo per trasferire il calore.
Il termine “energia solare concentrata” è più spesso associato a collettori solari termici ad alta temperatura, come quelli utilizzati nell’impianto Solel. Questi utilizzano turbine a vapore oa gas per generare elettricità dal fluido surriscaldato.