当夜幕降临,太阳仍在发电——一文读懂光热发电
改编自"光热视界",2026年6月
夜晚,没有阳光,太阳能还能发电吗?在甘肃敦煌的戈壁滩上,答案是肯定的。
清晨,一万两千多面定日镜缓缓转向东方,开始追逐初升的太阳。随着太阳升高,这些巨大的反射镜不断调整角度,将光线精准汇聚到一座260米高的吸热塔顶部。塔内流动的熔盐被加热到560℃以上,将白天充足的太阳能以热能的形式"储存"起来。当夜幕降临、光伏电站逐渐停止发电时,这些储存在熔盐中的热量又继续产生高温蒸汽,驱动汽轮机运转,源源不断地向电网输送电力。
这不是未来的科幻场景,而是真实发生在我国首批光热发电示范项目——敦煌100 MW熔盐塔式光热电站中的日常。

在大多数人的印象中,太阳能发电等同于光伏板。然而,除了广为人知的光伏发电,还有一条同样重要却鲜为人知的技术路线——光热发电(Concentrated Solar Power,CSP)。与光伏直接将光能转化为电能不同,光热发电走的是另一条路径:先聚光、再储热、最后发电。也正因为多了"储热"这一环节,它成为目前少数能够兼具发电和长时储能能力的新能源技术之一。
一、把阳光"存"起来
如果把光伏发电比作一个"即发即用"的发电站,那么光热发电更像是一座利用太阳能驱动的火电厂。
光热发电的聚光形式主要包括塔式、槽式、线性菲涅尔式、碟式、轮式、旋转塔式、二次和多次反射式、透射式等八种。其中,塔式和碟式为点聚焦,槽式和线性菲涅尔式为线聚焦。

光热发电的工作过程并不复杂。以塔式电站为例:首先,大面积的定日镜持续跟踪太阳,将阳光反射并汇聚到吸热器上;吸热器中的熔盐吸收太阳辐射后迅速升温,再流入储热罐中储存热量。当需要发电时,高温熔盐通过换热器产生高温高压蒸汽,驱动汽轮机发电;最后,冷却后的熔盐重新返回系统循环使用。
整个过程看似比光伏复杂,却带来了一个关键优势——时间自由。
传统光伏发电受天气和昼夜影响明显,太阳落山后便无法继续工作,需要依赖电化学储能等技术维持电网稳定。而光热发电能够利用熔盐储热系统,将白天富余的太阳能保存数小时甚至十几个小时,在夜间继续发电,实现真正意义上的"太阳能不下班"。
目前,商业化光热电站普遍采用硝酸盐熔盐作为储热介质,工作温度可达560℃左右,储热时间一般为6至15小时。经过十余年的工程实践,熔盐储热技术已经成为光热发电最成熟、最可靠的核心技术之一。
二、从示范工程到产业布局
过去,人们总认为光热发电距离产业化还有很长的路。但事实上,它已经走出了实验室,并逐渐成为我国新型能源体系的重要组成部分。
2018年底,敦煌100 MW熔盐塔式光热电站正式并网发电。这座电站占地约7.8平方公里,由12000余面定日镜组成镜场,配备11小时熔盐储热系统,设计年发电量约3.9亿千瓦时,可满足47万人一整年的生活用电;每年可节约标准煤12.19万吨,减排二氧化碳30.49万吨。它不仅是我国首批国家光热发电示范项目,也是国内首个实现商业化运行的百兆瓦级塔式光热电站,标志着我国在大型光热发电领域迈出了关键一步。
随后,位于青海的德令哈50 MW熔盐塔式光热电站也投入商业运行。经过多年持续运行,这座电站不断优化控制系统,其实际年发电量连续超过设计指标,验证了我国已经具备光热电站设计、建设、调试和长期稳定运行的完整技术能力。
近年来,我国光热产业的发展思路又发生了新的变化。
如果说早期光热电站更多是独立建设,那么现在越来越多项目开始采用"光热+光伏"一体化模式。
例如新疆哈密的大型综合能源基地,建设了900 MW光伏与100 MW光热发电系统。白天,光伏承担主要发电任务,多余的太阳能则通过光热系统储存起来;到了夜晚,光热系统继续稳定供电,从而有效提升整个新能源基地的连续输出能力。

这种模式很好地发挥了两种技术各自的优势:光伏成本低、建设快,适合大规模发电;光热能够长时间储热,提升新能源供电的稳定性。二者相互补充,而不是彼此竞争。
三、为什么世界重新关注光热发电?
事实上,光热发电并不是一项新技术。早在20世纪80年代,美国和西班牙便开始建设商业化光热电站。然而,随着光伏组件价格快速下降,光热发电一度进入发展低谷。
近年来,它又重新回到全球新能源发展的舞台中央,一个重要原因就是长时储能需求迅速增加。
随着风电、光伏装机比例不断提高,新能源发电"看天吃饭"的特点也愈发明显。如何在没有阳光、没有风的时候依然保持稳定供电,成为构建新型电力系统必须解决的问题。
相比锂离子电池更适合短时储能,光热发电利用熔盐储热,可持续输出数小时甚至十几个小时,更适合承担电网调峰和长时间稳定供电的任务。因此,国际能源署(IEA)认为,包括光热发电在内的长时储能技术,将成为未来高比例可再生能源电力系统的重要支撑。
根据国际可再生能源机构(IRENA)统计,截至2024年底,全球光热发电累计装机规模已接近7 GW;随着中国多个大型项目陆续建成投运,全球产业再次进入增长阶段。我国也正在沙漠、戈壁、荒漠大型风光基地中布局越来越多"光热+光伏""光热+风电"项目,为新能源稳定消纳提供新的解决方案。
四、光热的未来,不只是发电
除了电力系统,光热技术还有更广阔的应用空间。
高温热能可以直接用于工业供热、海水淡化、绿氢制备以及高温化工等领域,实现"发电+供热+储能"的综合能源利用模式。随着高温熔盐、新型储热材料、超临界二氧化碳发电循环等技术不断发展,光热发电的效率和经济性也将持续提升。
或许,它永远不会像光伏那样遍布每一栋屋顶,但在新能源时代,它承担着另一项更加重要的使命——让太阳能从"间歇能源"逐渐走向"可调度能源"。
以往当我们谈论太阳能发电时,想到的往往是一块块安静工作的光伏板。然而,在广袤的戈壁荒漠中,还有无数定日镜正默默追逐着太阳,把白天的阳光储存在炽热的熔盐之中。白天,它们收集太阳;夜晚,它们释放光明。
从敦煌到德令哈,从塔式光热电站到"光热+光伏"大型能源基地,光热发电已经不再是实验室里的技术设想,而是我国能源转型进程中的真实实践。
当夜幕降临,万家灯火依旧璀璨,其中的一部分电能,或许正来自白天储存在熔盐中的那一缕阳光。
五、GX Insight
光热应被看作"恰好能发电的储能",而不是"恰好能储能的发电"。 它的战略价值随新能源渗透率上升,而不是随光伏式成本曲线下降。评估光热资产时,正确的对标不是光伏的度电成本,而是系统层面的可靠容量成本——与燃气调峰、抽水蓄能、8小时以上电化学储能同一把尺子。错误的对标方式里,往往藏着机会。
"光热+光伏"混合模式是可调度新能源的模板,而模板是可以复制的。 哈密模式——廉价的白天光伏电量加上熔盐储热托底的夜间输出——把间歇性资源变成了电网和电力市场真正能签约的可调度产品。这一架构完全有能力输出到中东、北非、智利、美国西南部等高辐照地区,凡是为消纳更多光伏而苦恼的电网,都是它的市场。
真正的卡位点在供应链,而不是阳光本身。 定日镜规模化制造、高温熔盐运维、吸热器、超临界二氧化碳循环,才是工程护城河形成的地方。全球累计装机尚不足10 GW,这个产业正处在光伏二十年前的位置:谁提前锁定核心部件、EPC能力和运行数据,谁就能在长时储能需求被重新定价时占据非对称优势。
"落山的太阳并没有消失——它只是存进了账户。" 理解光热,不是要在光伏之外另起炉灶,而是要认清这一点:在一个加速奔向高比例新能源的电力系统里,最稀缺的商品早已不是能量本身,而是"准时送达"的能量。
参考资料:国际可再生能源机构(IRENA)、国际能源署(IEA)、国家能源局、人民网、SolarPACES、中国电力企业联合会、中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会、《中国太阳能热发电行业蓝皮书(2025)》等公开发布资料,相关数据统计截至2025年。



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