不需要鋪設大量透鏡，太陽能煙囪運用空氣對流發電

太陽能煙囪（Solar chimney）為古老的被動太陽能技術，以前稱為煙囪效應或是熱煙囪（Heat Stack），源自羅馬時代，現在伊朗、中東與北非仍普遍使用，可利用空氣循環來通風或發電，同時也是太陽能潛力生力軍。

通常提到太陽能技術，大多想到的都會太陽光電技術或是聚光式太陽熱發電（CSP），前者是用光電轉換產生電力，後者則利用透鏡聚光設備將陽光聚集至中央塔，最後再透過蒸汽渦輪機發電。而太陽能煙囪技術與 CSP 相似，但不需要大範圍透鏡產生熱能，只需要一座吸熱高塔就能產生熱，進而轉變成電力。

煙囪利用陽光來加熱中空塔內的空氣，藉由塔內外溫差將熱空氣推擠上升，驅動底部發電機發電，而此方式也可逆向執行。當塔內溫度比戶外低時，氣流會在塔中向下流動，將戶外空氣從通風口吸入塔內，如是家庭使用，在夏季時用於空氣調節。

目前太陽能煙囪有 3 個基本構造，其一為太陽能收集要素，像是深色、吸熱物質（thermal mass）或是絕緣材料等，以及可限制或減緩空氣上升速率的通風豎井，最後則是控管空氣進出的通風口。

太陽能煙囪可當作一種再生能源，結合空氣對流與發電渦輪機產生電力，且假如透過大量吸熱材料，如黑泥或是高含量生理食鹽水，太陽能煙囪可全天候運作，廠商不需要電池就可 24 小時都有能量可用；對日照較少或是高緯度地區，也只要調整太陽收集區域如改變獲取太陽光路徑，就可以量身訂做太陽能煙囪。

除了以熱能發電，此技術也可透過過濾技術緩解城市空氣污染，像是今年（2018）初中國陝西就成功打造高度逾 100 米空氣清凈塔，該公司更指出高塔每天能生產超過 1 千萬立方米純凈空氣，並大幅減少 PM2.5 含量。

不過雖然這種技術具有高光熱靈敏度（sensibility），但投資成本高、需要的土地較廣，相較於裝設靈活的太陽光電與產電高的風力發電，太陽能煙囪成本效益比略遜於其他技術。太陽能煙囪技術需要大範圍空間，如要滿足 100MW 發電量，預估需要加起來共 1,000 米高的通風豎井和 20 平方公里的熱收集區域。不過這只是預估，目前尚未知曉需要多少場地與技術設計才能滿足商業應用，也不確定將來會否大規模採用。

（本文由 EnergyTrend授權轉載；首圖為西班牙太陽能煙囪，來源：sbp）

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