2、眾多的定日鏡圍繞中心塔而建立，占地面積巨大。中央塔的建立必須要保證各個定日鏡之間互相不能阻擋光線，各個定日鏡之間的距離隨著它們與中心塔距離的增加而大幅度增長，因而塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的占地面積隨著功率等級的增加而呈指數(shù)性激增。
3、各個定日鏡需要單獨進行兩維控制，控制系統(tǒng)極其復雜。在塔式系統(tǒng)中，各個定日鏡相對于中心塔有著不同的朝向和距離，因此，每個定日鏡的跟蹤都要進行單獨的兩維控制，且各個定日鏡的控制各不相同，這就極大地增加了控制系統(tǒng)的復雜性和安裝調(diào)試特別是光學調(diào)整的難度。
4、為了減少眾多定日鏡的余弦效應，中心塔必須建得足夠高才行。美國已經(jīng)建成的Solar Two(10MW)塔式熱發(fā)電的中心塔高達100多米。這樣高的塔不僅不可避免地增加塔式系統(tǒng)的熱發(fā)電成本，而且無法適應我國北部多風地區(qū)的工作環(huán)境。
由于上述這些問題，塔式熱發(fā)電系統(tǒng)盡管可以實現(xiàn)1000度的聚焦高溫，但一直面臨著單位裝機容量投資過大的問題(目前塔式系統(tǒng)的初投資成本為3.4～4.8萬元/kW)，而且造價降低非常困難，所以塔式系統(tǒng)五十多年來始終停留在示范階段而沒有推廣開來。
槽式太陽能熱發(fā)電技術的應用難點
槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用圓柱拋物面的槽式反射鏡將太陽聚焦到管狀的接收器上，并將管內(nèi)傳熱工質(zhì)加熱。槽式系統(tǒng)商業(yè)化的典型代表是位于美國加州Mojave沙漠上的總裝機容量為354MW的9座槽式太陽能熱發(fā)電站，年發(fā)電總量為8億kWh，從上世紀90年代初開始并網(wǎng)運行(見圖2)。
目前塔式、槽式、碟式三種系統(tǒng)中，只有槽式實現(xiàn)了商業(yè)化。通過技術不斷改進和電站規(guī)模不斷擴大，美國加州Mojave沙漠的槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的初投資成本已經(jīng)由1號電站(功率為14MW)的4490美元/kW降到了8號電站(功率為80MW)的2890美元/kW，發(fā)電成本由1號電站的44美分/kWh下降到9號電站的17美分/kWh(按照2004年美元計算)，系統(tǒng)效率由1號電站的9.3%提高到9號電站的13.6%。
槽式系統(tǒng)以線聚焦代替了點聚焦，并且聚焦的管線隨著圓柱拋物面反射鏡一起跟蹤太陽而運動，這樣解決了塔式系統(tǒng)由于聚焦光斑不均勻而導致的光熱轉(zhuǎn)換效率不高的問題，將光熱轉(zhuǎn)換效率提高到70%左右。但是槽式系統(tǒng)也帶來三個新的問題：
1、無法實現(xiàn)固定目標下的跟蹤，導致系統(tǒng)機械笨重。由于太陽能接收器(中間的聚焦管線)固定在槽式反射鏡上，隨著反射鏡一起運動，因而導致整個系統(tǒng)的機械裝置比較笨重，而且熱管的連接節(jié)必須是活動性的，這種結構保溫較為困難也容易損壞。
2、槽式系統(tǒng)的抗風能力較差，不適宜工作在大風地區(qū)。圖2電站中，每個槽式反射鏡都是99米長、5.7米寬的一個大整體鏡面，風阻很大，因此現(xiàn)有的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)一般應用于無風或微風的荒漠地區(qū)，與我國北方多風甚至大風的氣候條件有很大差異，在我國應用必須要改變或加強反射鏡的支撐結構以增加槽式系統(tǒng)的抗風性能，這樣必然導致初投資成本和熱發(fā)電成本在目前國外2890美元/kW和17美分/kWh的水平上大幅上揚。
3、槽式系統(tǒng)的接收器長，散熱面積大。槽式系統(tǒng)的太陽能接收器是根很長的吸熱管，盡管發(fā)展了許多新的吸光技術，其散熱(包括由熱輻射造成的散熱)面積要比其有效的受光面積大，因此與點型聚光系統(tǒng)如碟式和塔式相比，槽式系統(tǒng)的熱損耗較大。
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