太阳池，这个伟大的发现，它源于人们的需要、敏锐的科学观察和想象。目前，以色列正在利用它把未被得到充分利用的大片荒地和废品转换成一种可再生能源，这在当今世界是一个奇迹。科学家和工程技术人员通过利用荒地、苦咸水和充足的阳光，就可以给以色列和全世界提供潜在的大量新能源。这些盐池天然地出现在死海，形成了大规模贮存太阳热能的贮存库。随着盐池深度的增加，池水的含盐浓度也随之增加，并保持稳态。与以色列奥拉姆特作为一个低温发电装置而研制出的有机兰金循环透平相联结，可望死海生产出充足的电力，以便在2000年能满足以色列总能源需要量的一大部分。

在石油用完时，事实上对于世界各国和中东的一些国家来说，都可以开发与此相同的能源。这些国家有相似的地域，亦有用之不竭的阳光普照大地，再加上盐和水就可以建造太阳池。太阳池不仅不会造成环境污染，而且可反复循环、脱盐，自然进行转换。同时它本身还可以贮存能源。

现存的四个太阳池装置，分别在死海的死达（Sdom）、红海的Eilat、靠近特拉维夫的也内（Yavne），以及在印伍旁够克（Ein Bokek）的150千瓦的试验装置。这个试验装置于1979年12月壮观地照亮了死海的海岸。以色列目前正在建造一个5兆瓦级的太阳池发电站，计划1982年开始运转（这个发电厂将是美国加利福尼亚索尔顿（Salton）海工程的样机。）。这个5兆瓦级的发电厂是一个精美的模型，但其系统并不复杂。自这个电厂在这里建成后，以色列将开始在死海建造一系列的20到50兆瓦级的模型。到本世纪末它将生产2000兆瓦电力。

我们在自然界中的不同地方可以发现许多太阳池，如匈牙利的麦特符（Medve）湖、以色列的以拉特、华盛顿的奥劳唯雷（Oroville）、委内瑞拉的安的列斯群岛，甚至在南极区的冰下亦可建造。一些天然池可加热到70°C左右，但在人造池里高密度底层的温度可达到水的沸点温度；与此同时，低密度顶层的温度是环境空气的温度。在春、夏、秋季约为25°C。在处于工作状态的盐池里，即一个不断吸收热量的盐池，其底层的温度徘徊在80 ~ 90°C之间。

有时贮存在盐池底层的能量合作为热而直接得到使用。但对于发电来说，可以抽出盐池底层的热量给兰金循环热机提供动力，即将热的池水抽到透平，在那里有机工质流体就会得到汽化。蒸汽在透平压力下流动，并通过扩张透平的喷管来带动透平和连结在上面的发电机。然后蒸汽（处于低压）就流动到冷凝器，在那里盐池顶层的冷水就会使蒸汽又变成液体。这种液体再回到透平，并反复循环。

由于太阳池具有贮热能力，它可以给四季的生产提供能源。实际上太阳池本身就起到了蓄电池的作用。在全世界气候不同的地区均可采用这套系统。目前在气候较寒冷的地区已建造了一些太阳池，如美国俄亥俄州迈阿密斯波克（Miamisburg）的一个太阳池在夏天可以加热游泳池水，而在冬季可为一座供娱乐活动的大楼提供部分采暖。美国已按照以色列的先例，还计划在加利福尼亚州建造一个太阳池，足以为一百万人服务。并着眼于其他一些有可能建造太阳池的地方，如犹他州的大盐湖。

太阳池的发展

通过增加有较大潜力的温度梯度，或建造人工的、可控的、用热能来产生盐梯度的太阳池；这样一个概念是在早些时候，由以色列希伯莱（Hebrew）大学的鲁道夫 · 布洛克博士和哈里 · 泰伯博士提出并将此付诸实施的。他们于1958年对第一个工业太阳池研究出了一个概念化设计。现为海勃雷大学科学研究基金会主席的泰伯博士目前正以充沛的精力继续从事以色列和世界范围内太阳能方面的研究工作。其他以色列的科学家和工程技术人员早在六十年代和七十年代就投入到这个行列。这无疑会促进技术达到实际应用的水平。

还有两种力量使太阳池光电转换向前大大迈进了一步。一个是人的“自然力”。布朗尼克通过发展、倡导使用低温有机透平，不仅可以从太阳池生产热量，而且还可生产电力。他于1960年研制出了第一个这样的透平。1965年交奥拉姆特透平股份有限公司生产，并在市场上销售了这些兰金循环热机。该公司已研制出一种使用这些单极透平的系统。这个系统在野外试验已得到证实，无需进行维护。现有三千个这样的装置在43个国家运转。以不同燃料工作的这些透平既耐用，又适合偏僻地区和发展中国家使用。根据记录，它们已成功地运行了3千多万个小时（包括美国阿拉斯加州的输油管道）。有些装置没有进行修理已连续运行了12年。这些在低温下运行的透平可以把太阳池的热能转换成电能。

另一个推动力是1973年的石油危机。从1975年开始，太阳能的研究已列入政府的主要研究项目之中，归能源部领导。为了生产新能源，政府、商业和科学院进行合作。太阳池发电这个项目，目前正得到由奥拉姆特和科学研究基金会组成的索尔马特（Solmat）系统股份有限公司的研究。这三个组织曾设计和建造了印伍旁够克试验装置。他们目前正在筹划一些在将来可以联用的大型装置。

当印伍旁够克装置于1979年突然问世时，人们认为它是世界上最大的太阳能发电站。占地面积达0.73公顷，它不论在白天、晚上均能释放出一股稳定的电力。这证明了它本身具有良好的能量贮存能力。据布朗尼克后来报道，虽然额定值是150千瓦，但它早已达到了生产220千瓦的能力、

太阳池的前景

到1983年，一个占死海面积达25公顷、发电量为5兆瓦的装置将问世，这样无疑就会使前面的装置更为逊色。到1984年将要建成一个占地101公顷的太阳池，发电装置为20兆瓦级；1985年将再建一个占地405公顷、发电量为50兆瓦级的装置。还要根据需要建造很多太阳池，直到本世纪末将建成一个大型的太阳能发电装置。这个装置包括一套占用505公里太阳湖、发电量为50到100兆瓦级的设备。总产量将达到2，000兆瓦或更高。可满足以色列将来电力需要的20 ~ 30%。其造价可与水力发电设备、核能设备及石油设备相竞争。

这是一个十分激动人心的消息。泰伯博士在对14个阳光充足国家的一份初步调查报告中，已估计了新的太阳能发电湖的潜在面积。到本世纪末可达5957到32，375平方公里。那将要再生产30，000到160，000兆瓦电力！加利福尼亚杰特泼朗泼尔欣（Propulsion）实验室的其他研究工作已向人们暗示，天然盐的沉积物和工业废物可以把潜在性太阳能的应用提高到一个甚至较大的系数。

太阳池的生产效率高，其造价亦具有一定的竞争力。奥拉姆特已报道了一个在印伍旁够克的盐池，其热生产效率为17%，还有一台效率为8到10%的透平。目标是增加新改进的模型，争取更高的效率。太阳池方面的新方法正在以色列和其他国家不断出现。建造在工业化渣或天然化学污物沉积物上的“无盐池”、过饱和池及盖有塑料或胶化薄膜的池子目前正处研究之中，我们可以从各个研究单位不断得到一些有关高效率的报告。

据泰伯博士报道，“对于一个一般阳光充足的国家，如年日射率为2，000千瓦（热）/米²的以色列来说，假定效率为20%，那么1千平方米太阳池的年产量可达4千万千瓦小时。以80%燃烧效率计算，相当于消耗43，000吨燃油。”

泰伯博士在估算了资本和运转费用后说，“我们算出了所输出热量的费用，相当于每百万千瓦小时（热）4，400美元，等于每百万英热量1.29美元。这些数字可以与每吨41美元的燃油相竞争。（不需人工池衬里的地方，池子的造价可下降40%。）”

在如上所述同样的情况下发电，热转换效率以5%计算，“那么，每1千平方米太阳池年产可达2千万千瓦小时电，相当于5兆瓦。”如果太阳池的热转换效率是8%，“那么，年发电量将是4千万千瓦小时/KM²，相当于在常规发电站一年可节约11，000吨燃油。”泰伯博士通过进一步计算说，像20万平方米的太阳池就可满足以色列目前的全部电力需要量。

太阳池的造价

随着容量的增大，造价随之降低。索尔姆特和奥拉姆特估算出了最后的造价，对于建造一个5兆瓦级的装置来说，每千瓦造价约为3，000美元。而对于建造一组40兆瓦或40兆瓦以上的装置来说，其价格可降为每千瓦2，000美元。上述优点是在建造40兆瓦或比此更大的太阳池发电模型装置中所获得的。

泰伯博士说，后面的这个数字会使40兆瓦装置的费用达到每千瓦小时为5美分或更低。这可以与每千瓦小时6到8美分，每桶燃油30到40美元的价格相竞争，不包括发电装置和每千瓦小时15到30美分的燃料费。他断言说，“太阳池发电可与使用目前所希望的燃油价格的中心动力生产相媲美。”因为产生数百兆瓦电力的常规燃料发电厂和核电站的规模庞大，设计和建造耗资款额很高。而太阳池的最佳经济容量只有40兆瓦，这样就可以使较小的国家根据自己的发展需要逐步增长他们的装机容量。而不必像核电站和矿物电站那样跳跃式的增长。这对于发展中国家使用太阳池尤为重要。

另一个对此抱有兴趣的观察家，即加利福尼亚州长布朗的同僚、沃德 · 罗斯评介了该模型原理的价值。他说，“一个标准的20到50兆瓦的透平，作为一个理想的模型，每增加一个新的太阳池组与透平相联，就可增加它的发电容量。”我们可以将新透平连结到该系统，以便进一步增加发出的电力。

州长布朗及其同僚对以色列模型太阳能发电机抱有更大的兴趣。除加利福尼亚的索尔顿海项目外，随着太阳池研究工作的进一步展开，他们将在欧文斯湖建造一个示范太阳池。许多其他能源使用者也即将开始对以色列能量转换池的探索。

结 论

随着印伍旁够克工程的展开，以色列政府宣布：“这种技术可以解决大规模发电问题。而且在石油用完时，它将在全世界凡是有水、有盐、有阳光的地方必将兴起。在世界范围内、这个既在经济上可行又有开发价值的蕴藏量是十分惊人的，可达数千万千瓦。对于其他国家来说，这种太阳池技术要通过使用当地的资金和劳动力才能得以实施。所生产的这种动力在每度电的价格上完全可与常规的核系统相竞争。同时它既不会造成环境污染、也不会破坏生态平衡。”

[Sunworld，1981年5卷4期]