光热发电在发电原理上与传统热电厂高度一致，先把日照转化为热量，再用热量驱动汽轮机发电，属于“烧开水”的热电路线，因此也能直接接入现有的火电厂基础。

系统构成方面，大型光热电站通常分为四个核心部分：集热系统、热传输系统、储热系统以及发电系统。

- 集热系统是核心，负责吸收太阳辐射并把导热介质加热，为后续发电提供能量。无论采用哪种技术路线，集热系统都包含聚光装置与接收器两大部件。聚光装置由控制系统指挥，追踪太阳位置并将阳光聚焦到接收区域，使辐射能集中；接收器利用这些能量加热内部工质，完成能量的吸收、储存与传递。

- 热传输系统的作用是将集热系统获得的热能通过工作流体输送到后续环节，当前最主流的工作流体是熔盐。相较早期的水和导热油，熔盐在较宽的温度区间内可稳定工作，兼具低压安全性与热储能力，是较理想的介质。

- 储热系统通过储热介质在专门的储罐中存储热量，使系统能够在光照不足时持续发电，从而显著提升可调度性。储热罐不仅能延时发电，还能根据电网负荷灵活调节输出，支持夜间与阴天的发电需求。

- 发电系统与传统电厂类似，依靠加热后的高温蒸汽推动汽轮机发电。不同之处在于光热电站使用的导热介质多次循环利用，发电过程几乎无直接排放，整体环境友好度更高。

四条主要技术路线

在集热系统的核心地位下，当前较为成熟的光热路线大致可以分为塔式、槽式、菲涅尔式和碟式四类。

塔式系统

以点式聚焦为原则，借助大规模定日镜阵列将太阳光聚焦到位于顶端的吸热塔上的吸热器，内工质被加热以实现发电。塔式的优势在于热传递距离短、聚光强度高、温度可达到较高水平，且通常具备较大的规模效应。挑战在于不易小型化、土地占用大、前期投资高、技术门槛也较高，因此在当前阶段多以大型项目为主，未来仍被视为主流方向之一。

槽式系统

属于线性聚焦路线，通过槽形抛物镜聚光，将太阳光聚焦在焦线上的管状集热器中吸热。优点是技术成熟、设备相对简单、单位成本较低，且易于大规模批量生产与安装，因而在现阶段装机规模领先。缺点是聚热效率相对较低，温度上限受限，逐渐被热效率更高的塔式取代的趋势明显。

菲涅尔式系统

同样属于线性聚焦，但通过近地放置的平面镜阵（单轴跟踪）将光线反射到上方的二次聚光器，再汇聚到管状集热器上。菲涅尔透镜以低成本实现光学聚焦，结构简单、材料成本低，但聚光能力较弱，导致对工质加热的效率偏低，整体发电性能相对不及槽式与塔式。

碟式系统

采用旋转抛物面镜将光聚焦到焦点，并在焦点处利用斯特林发动机进行发电。这条路线的特点是模块化程度高，既可独立成单元分散部署，也能串联形成大型站点，因此在设计上更贴近分布式思路。其难点在于热能需要就地快速利用，否则易造成热能浪费，且储能能力不足使得“无光就无电”的问题较为突出，导致商业化落地不足九州KU酷游。

全球与国内情况

全球范围内，槽式仍占据在用电站的主导地位，因前期成本低、建设难度低、维护成本低等优势。然而在建项目中，塔式以更高的聚光率和更高温度带来更高热电转化效率，成为未来发展的主线。此外，塔式与槽式混合与多能互补的组合正在增多，部分大型站点也在把光热与光伏等其他可再生能源共同集成，以提升整体运行灵活性。国内也存在风光热储多能互补等混合型示范项目，体现出光热与其他能源协同发展的趋势。

光热与光伏的对比

为什么光热在长期以来并未显著超过光伏？核心在于可调度性与成本之间的权衡。光伏的发电特点是直接把日照转化为电力，存在出力波动和上网时的调峰难题；而光热通过将日照转化为热能并可储存，能够在需电时段稳定发电，从而显著降低对电网的压力，并具备夜间及多日连接的潜在能力。储热系统使得在日照不足时仍能实现持续发电，若储能容量充足，甚至可实现近乎24小时的连续运行。

然而，光热的最大挑战在于成本。综合全球与本地数据，光热的单位供电成本高于其他主要技术路线。全球范围内，光伏、风电、水电等的度电成本往往低于光热，且光热的初始投资通常偏高，规模化、成本控制能力尚未达到与光伏同级别的成熟度。

原因在于：技术路线尚未统一、关键部件的长期可靠性待验证、产业链尚未完全规模化、以及储热与导热介质的成本与安全性等方面仍需持续创新与优化。尽管有若干新技术在探索，如高温储热与导热材料、改良熔融盐配方、以及利用超临界二氧化碳动力循环提升热电转换效率等，但要在短期内显著降低成本、实现大规模商业化仍面临较大挑战。

政策与市场方面，光热行业对补贴与扶持的依赖较大，若政策支持不足或不稳定，投资回报的不确定性会抑制金融与企业的投入热情。与风电、光伏相比，光热在现阶段的商业化潜力与市场空间仍相对受限。

未来的发展方向

在现有技术基础之上，充分发挥储能与调峰能力，与其他可再生能源的协同应用，或许是推动光热产业走出当前困境的可行路径。同时，通过技术突破提升高温储热/导热性能、优化熔融盐体系、以及推动更高效的热电循环，将有助于降低成本、提升效率，增强产业竞争力。

简要总结

- 光热发电通过把日照转化为热量并以热能驱动汽轮机发电，具备天然的调峰与储能潜力，具有较高的环境友好度与可观的长期价值。

- 其核心在于四大系统：集热、热传输、储热和发电。不同技术路线在聚光原理、成本、规模和适用场景上各有优劣。

- 虽然光热在调峰与储能方面具备独特优势，但成本、成熟度与是否得到持续的政策扶持是决定其未来走向的关键因素。通过持续的技术创新与与其他能源形式的协同，光热有机会在未来能源体系中发挥更重要的作用。