本文摘要：塞维利亚（Seville）城外，属于西班牙安达卢西亚（Andalucia）沙漠地区，这里有一个绿洲般的奇观：一根100米高的塔柱，周围环绕着好多...

　　螺旋形排列

　　为了提高电厂的理论效率，努恩和米特索斯重新调整定日镜的模式，利用数值优化，首先让扇状布局考得更紧。这种更紧凑的布局，根据模型计算，可减少土地和镜子用量，减幅达10％，而不影响镜子反射光线的效率。由此产生的模式有一些螺旋形元素，类似自然界中的排列。

　　因此，麻省理工学院的研究小组携手陶里宏，观摩大自然，寻找灵感，他们特别研究了向日葵。向日葵的花瓣就排列成螺旋形状，称为费尔马螺旋线（Fermat spiral），这种螺旋线出现在许多自然物体中，很久以来一直让数学家们着迷：古希腊人甚至把这种模式用于大楼和其他建筑结构。数学家们发现，每个向日葵花瓣都偏向一个“黄金角度”，约137度，就是与相邻花瓣的倾角。

　　研究人员设计了一种螺旋形场地，其中的定日镜可反复调节，模仿向日葵，每个镜面与相邻镜面角度约137度。这种数值优化的布局占用空间比PS10电厂的布局少20％。更重要的是，这种螺旋形状可减少阴影和遮光，提高整体效率，胜过PS10电厂径向交错对齐的排列。

　　米特索斯说，聚光太阳能发电厂排列采用这样的螺旋形状，可以减少所需土地和定日镜数量，产生等量的能量，这会显著节约成本。“聚光太阳能热电需要巨大的场地，”米特索斯说。“如果我们说要达到100％甚至10％的可再生能源，那我们就需要巨大的场地，所以，我们最好是更有效地使用它们。”

　　弗兰克.布克侯尔德（Frank Burkholder）是国家再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）的工程师，他说，因为费用高昂的定日镜场地，米特索斯的模式可产生同样的年度电力，但却占用少得多的场地面积。

　　“定日镜场地目前大约占三分之一的直接成本，在大多数聚光太阳能发电厂都是这样，”布克侯尔德说，他没有参与这项研究。“因为定日镜很昂贵，所以，它们的彼此间距以及和塔柱之间的距离就很重要，如果不考虑它们的排列，它们就会产生阴影，彼此遮挡，显著减少供电量。”