Są na Ziemi obszary o tak dużym i stałym nasłonecznieniu, że można je wykorzystać do produkcji prądu w sposób pasywny, czyli bez dodatkowych nakładów na paliwo czy energię pomocniczą. Pilotażowa elektrownia konwekcyjna powstała w Hiszpanii w latach osiemdziesiątych XX wieku. Pierwsza na świecie komercyjna Słoneczna Wieża o mocy 200 MW właśnie powstaje w Australii.
W edług zasady zachowania energii ilość energii w układzie odosobnionym jest stała. Zmieniają się tylko jej formy. W naszym przypadku układem odosobnionym jest Ziemia. Cała energia, którą posiadamy na Ziemi pochodzi od Słońca. Obecnie energia słoneczna jest dostarczana stale i w równym stopniu jest tracona, atmosfera pozwala łagodzić różnicę między intensywnymi zyskami za dnia i stratami energii w nocy. Również energia wiatru pochodzi od Słońca. Ziemia nagrzewa się z jednej strony i chłodzi z drugiej. Różnice temperatur powietrza powodują różnice ciśnień, a to powoduje ruch powietrza, czyli wiatr. Energia wodna pochodzi od słońca, bo przecież to Słońce nagrzewa oceany, paruje wodę do atmosfery, aby woda mogła spaść w formie deszczu i zasilić rzeki.
Fałszywym jest zatem stwierdzenie, że energii brakuje, że energii trzeba coraz więcej wytwarzać – nie – energię trzeba przetwarzać, kierować, przenosić, przekształcać. W jaki sposób można kierować energią? Projektując dla niej przestrzeń.
Wieża słoneczna to przykład „forming for energy”. Jest to forma przestrzenna, która przetwarza energię słoneczną w mechaniczną, a mechaniczną w elektryczną. Jest to model elektrowni słonecznej, ale bez efektu fotowoltaicznego. Zasada jej działania jest oparta na konwekcji swobodnej – ruch powietrza jest wywołany różnicą temperatur oraz ciśnień. Skierowany strumień powietrza obraca turbinami, energia mechaniczna jest przetwarzana w generatorze na energię elektryczną.
Elektrownia jest wieżą, kominem, ale również szklarnią. Produktem ubocznym takiej konstrukcji są uprawy szklarniowe oraz woda, która skrapla się w wieży. Forma nie generuje żadnych zanieczyszczeń chemicznych, ani gazów cieplarnianych. Transparentny dach – szklarnia razem z ziemią uprawną tworzą ogromny kolektor, który gromadzi ciepło w swojej masie. Dzięki bezwładności cieplnej wielkiego kolektora mechanizm funkcjonuje również w dni pochmurne, deszczowe oraz nocą. Naturalna elektrownia dostarcza energię 24h na dobę.
Konstrukcja tego typu jest tania w budowie, bo budulcem jest tylko beton i szkło, czyli materiały naturalne w niskim stopniu przetworzone. Jedna wieża o odpowiednio dużej powierzchni szklanego dachu i wysokości komina jest w stanie wygenerować, dzięki 32 turbinom nawet do 200 MW mocy.
Niestety w polskim klimacie elektrownia tego typu nie ma racji bytu. Natomiast niewątpliwie najlepszym kierunkiem jest projektowanie elektrowni pod kątem warunków bioklimatycznych.
