前不久，国家能源局公布了一组数据：截至今年7月底，我国光伏发电装机容量达到12.86亿千瓦，首次超过煤电，成为我国装机规模最大的电源品类。

除了光伏发电以外，还有另一种利用太阳能发电的方式——光热发电。它不用成片的光伏板，而是让成千上万面镜子一起“追太阳”，把阳光反射到位于镜子矩阵中间的高塔顶端。

那么问题来了，光伏发电、光热发电都依靠太阳能，它们有什么不同呢？

都是“晒太阳”

但发电原理不一样

先说说大家更熟悉的光伏发电。

光伏发电的核心部件是太阳能电池。

目前常见的太阳能电池大多是由以硅为代表的半导体材料制成的。我们通常看到的那一片片瓦蓝的光伏板，就是由许多太阳能电池片连接封装而成的。当阳光照射到电池表面，光子将能量传递给半导体内部的电子，使部分电子获得能量，形成能够移动的电子和空穴（电子脱离后，晶格中留下带正电的空位）。

在太阳能电池内部电场的作用下，电子和空穴分别向不同方向移动，从而产生电压；接通外部电路后，就能形成电流。这一物理效应叫作光生伏特效应。

太阳能电池发电原理示意图。

不过，光伏板发出来的是直流电，想要使用这些电，还得经过逆变器，把直流电转换成符合并网要求的交流电，再输送给各家各户使用。

所以，光伏发电的过程可以概括为：

太阳光→光伏电池→直流电→逆变器→交流电

那光热发电又是如何工作的呢？

它走的是另一条路线：先把光能转化为热能，再利用热能发电。

以塔式熔盐光热电站为例，电站里排列着成千上万面巨大的反射镜，它们有个专业名称，叫作定日镜。

这些镜子不是固定不动的，而是随着太阳东升西落不断调整角度，持续把阳光集中反射到高塔顶端的吸热器上。

大量反射镜把阳光汇聚在一起，能够产生数百摄氏度的高温。这时候，光热电站里的另一位重要成员——熔盐就要发挥作用了，它能把热能储存起来，不被白白损耗掉。

熔盐是一种能够在高温下保持液态的储热介质。光热电站常用的是由硝酸钠、硝酸钾等组成的混合熔盐。

熔盐被加热后，可以携带、储存大量热能。高温熔盐通过蒸汽发生器把电站热力循环系统里的锅炉给水加热成高温高压的蒸汽，这些蒸汽驱动汽轮机旋转，汽轮机再带动发电机产出电能（PS.听起来是不是像烧开水？类似“蒸汽机发电”～）。

所以，塔式熔盐光热发电流程是：

太阳光→反射镜聚光→加热熔盐→加热循环给水→产生蒸汽→汽轮机带动发电机发电

这样一对比，光伏发电和光热发电的原理差异就很清楚了：

光伏发电直接把光能转化为电能。

光热发电则先把光能转化为热能，再利用热能发电。

对了，除了塔式熔盐光热发电，光热发电还有槽式、线性菲涅尔式、碟式等技术路线。

它们的主要区别在于聚光装置的结构和聚光方式：

塔式利用定日镜将阳光集中反射到高塔顶端；

槽式利用槽形反射镜将阳光汇聚到集热管上；

线性菲涅尔式利用多排近似平面的反射镜，将阳光汇聚到固定的集热器上；

碟式则利用碟形反射镜将阳光汇聚到焦点处。

因此，并不是所有光热电站都建有一座吸热高塔，也不是所有光热发电技术都采用熔盐储热。

太阳下山之后

光伏和光热还能继续供电吗？

我们知道，光伏发电离不开阳光。到了夜晚，没有阳光照射，光伏板就无法产生电能。

太阳下山后，光伏组件自身虽然不能再发电，但如果搭配了电化学储能等设备，储能设备能够在白天把光伏组件发出的部分电能储存起来，留到晚间时段再释放供电。

光热发电同样需要阳光，但它有一项特别的本领：可以先把白天收集的太阳能储存起来，等到需要时再用来发电。

这是怎么做到的？

还是以塔式熔盐光热发电为例，关键就在熔盐——它具备优秀的储热能力。

白天光照充足时，光热电站利用定日镜聚集阳光，将低温熔盐罐输送来的熔盐加热到数百摄氏度，再送入高温熔盐罐储存保温。

太阳落山后，高温熔盐罐里白天存下来的热量就可以发挥作用了！这时，只要让高温熔盐流经蒸汽发生器，就能继续产生蒸汽，推动汽轮发电机组发电。等热量释放后，温度降低的熔盐再回到低温储罐，等待下一轮加热。

塔式熔盐传储热电站流程示意图。

这个熔盐储热系统，就像光热电站的“巨型保温杯”，储存可供发电的高温热能。

有了这个“巨型保温杯”，光热电站就多了一项本领：发电出力不完全受制于日照时长。不过，这不代表光热电站能够不受限制地一直发电。夜间发电能够维持多久，取决于储热系统储存的热量有多少，以及机组的运行功率。

太阳下山后，光伏与光热都是以储能的方式继续给电网供电，只是它们储存的能量形态不一样：“光伏+电化学储能”是先产出电能，储存的是电能；熔盐光热发电，则是先储存热能，再利用热能发出电能。

两条技术路径不同，但都能够支撑新能源电力的灵活调度利用，适配不同应用场景。

与光伏相比

光热有啥优势？

既然光伏可以直接发电，为什么还要发展光热发电呢？

先来看一组数据。

两者相差约600倍。光伏发电的规模，明显大得多。

这不难理解。因为光伏发电系统相对简单，建设方式也比较灵活。无论是在广阔的沙漠戈壁、连绵起伏的山坡，还是在工厂、居民建筑的屋顶，只要具备合适的光照等条件，就可以安装光伏组件。

而光热发电需要聚光、集热、储热、换热、汽轮发电等多个系统配合，对太阳直接辐射资源、场地和工程建设条件的要求更高，建设也相对复杂。

目前我国光热电站主要集中在太阳能资源丰富的西北地区。

虽然光热发电的装机规模远小于光伏发电，但光热发电凭借“熔盐储能+同步发电”的技术优势，兼具调峰电源与长时储能能力，能够同时满足电网对安全、灵活和绿色的需求，是推动高比例新能源消纳的重要优选方案之一。

如今，一些新能源基地已经开始将光伏与光热发电组合起来建设。

白天，光伏电站利用太阳光直接发电，光热电站也可以聚光集热、储存热能；傍晚或夜间，光伏出力下降，光热电站则可以利用储存的能量继续发电。

两者相互“打配合”，既能让太阳能发电的利用效率得以提升，又能更好满足社会用能需求。期待未来它们各展所长、优势互补，为建设新型电力系统、新型能源体系发挥更多作用～