太阳能热发电技术有两种类型：1. 工质温升小的太阳能热气流技术和太阳池技术，温升小导致发电效率极低；2.温升相对较大的聚光热发电技术，是由三个成熟技术环节串联而成的，成本下降难度大、效率提升潜力小，未来发展空间有限。
01.太阳能低温热发电技术
根据卡诺定理，热机将热能转化为机械能的理想热效率=工质和环境的温差/工质温度（开氏温度），低温热发电技术的温差小(20-50℃)，环境温度按20℃(293K)考虑，理论热机效率ƞmax=6.8%-14.6%。实际发电效率是考虑损耗之后热机实际效率×发电机效率，要打个大折扣。热气流发电技术温升仅20-30℃，建设和迪拜塔等高的数百米的热气流烟囱，换来的是约2%的热发电效率。低品位热源（和环境相比温升小）更适合直接热利用，如强行转化为高品位的电能，热效率、发电效率太低。
详细测算可阅葛新石《太阳烟囱发电系统及其固有的热力学不完善性分析》。
低温热发电技术包含热气流技术、太阳池技术，两种技术的温升均较小：热气流技术可将空气升温20-30℃，太阳池技术可将液体工质升温50℃左右。
海洋温差发电也是温差很小的热发电方式。
02.成熟技术集合而成的聚光热发电技术
同为太阳能发电技术，聚光热发电技术的造价和发电效率需对标光伏。
图3 槽式聚光热发电
图4 塔式聚光热发电
（一）新兴技术和成熟技术的差别
光伏是新兴技术，随着技术进步和规模化效应，发电效率迅速提高，单位造价迅速下降。
和新兴技术不同，成熟技术的效率提升、成本降低的潜力有限。聚光热发电技术，有槽式、塔式、蝶式等细分技术，均由聚光（镜面反射并聚焦阳光）、集热（加热工质）、热发电（热能→机械能→电能）三个环节串联构成，是成熟技术的集成利用；成本是三个环节相加，难以下降；效率是三个环节的效率相乘，难以提高。尤其是热发电环节，是极度成熟的技术，降造价和提效率的空间很小。
（二）聚光热发电效率是三个环节相乘
近年光伏技术效率迅速提高。量产高效组件转换效率单晶、多晶、薄膜已分别突破20%、18%和17%；电站系统转化效率约83%。以采用单晶硅的光伏电站为例，标准工况下，约16%的太阳辐射可转化为电能。
以简单循环发电的气电为例，发电效率效率是燃烧室效率（95%-99%）、热机效率、发电机效率（98%）三个环节效率的乘积。5万KW级的火电机组，煤电发电效率约30%（塔式工质工作温度接近煤电），气电约30%-35%（蝶式工质温度接近气电）。
聚光热发电的效率是聚光、集热、热发电三个环节的效率相乘。聚光、集热的效率各按80%估算；塔式工质温度（500℃-900℃），低于气电（＞1000℃），热发电热效率可根据5万千瓦级的煤电、气电热机效率和发电效率估算，约30%-35%，据此估算塔式光热的峰值效率约19.2%-22.4%；运行的塔式电站的年平均效率约14-16%，略低于单晶电站效率。槽式工质工作温度（400℃）低于塔式，集热效率也低，发电效率低于塔式，详见后文。
（三）聚光热发电成本是三个环节的叠加
2010年，光伏组件售价14元/瓦左右，光伏电站的单位造价为2万/KW。2020年，光伏组件售价快速降低到1.6-2.2元/瓦，目前西北地面光伏电站造价已逼近4000元/KW，逼近火电造价。光伏的还处在成本下降通道上，预计未来造价会继续降低。
聚光热发电技术由聚光、集热、热发电三个环节组成，其中，聚光、集热两个环节负责汇集加热后的工质，作用相当于煤电的锅炉、气电的燃烧室、核电的堆芯；热发电环节和煤电、气电、核电一样，用热机（蒸汽轮机、燃气轮机）将工质的热能转化为机械能，发电机再将机械能转化为电能。
煤电和气电是成熟技术，造价下降空间有限；5万千瓦的煤电机组造价约3500元/KW，10万千瓦以下的6F轻型燃机造价约3000-3800元/KW。
聚光热发电中的槽式造价约2万元/KW，塔式和蝶式2-4万元/KW；青海近期投产的鲁能塔式光热和拟建的金钒格尔木熔盐槽式光热，造价约3万/KW。聚光、集热两个环节的造价，能逼近煤电厂的锅炉么？即便可以，如果未来光伏的造价降到了和火电的热发电部分相当，聚光热发电技术能把聚光和集热的造价降为零么？
（四）槽式发电效率低于塔式
根据卡诺定理，为了提高热机效率，需要提高工质温度；根据传热学原理，工质和环境温差增大，热梯度增大，热损失加大，集热效率下降。工程是妥协，在相互矛盾的两条曲线中寻找最优的结合点。
槽式的聚光方式是线聚焦，将一个曲面的阳光聚焦在集热管上，和塔式的点聚焦相比：聚焦比低→工质温升小→热机效率较低；同时，线聚焦对应的管状集热器，单位体积的表面积（S/V）远大于塔式集热器，集热效率低。线聚焦是一连串事件的起点。和塔式比，槽式光热技术的集热效率和热机效率双低，槽式年均发电效率仅11%-14%，低于塔式。
03.结论
光热现在和未来的造价均高于光伏。光伏发电单位千瓦造价已经逼近煤电和气电造价，未来造价会继续下降，甚至低于火电造价。光热发电用聚光、集热组件替代火电的锅炉，聚光集热设备的造价很难低于锅炉，因此，光热造价将高于火电造价。
塔式光热发电技术现在峰值效率和光伏相当，未来继续提升效率的难度较大。光伏尚有提升效率的空间。
光热配上储热装置，可连续发电；光伏配上储能装置，也可连续发电。
槽式和塔式光热适用于集中式电站（热发电机组需要规模效应），碟式适用于分布式；光伏可用于集中电站和分布式。
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