光热深一度｜权威科普・读懂光热・看见未来
本栏目由中国可再生能源学会太阳能热发电专委会副主任委员金建祥的团队——浙江可胜技术股份有限公司联合太阳能光热产业技术创新战略联盟共同打造。专栏聚焦光热发电+熔盐储能权威科普，用通俗语言拆解技术、传递前沿。可胜技术以十余年深耕、2GW+业绩与全链条核心技术，为光热科普一线赋能。
煤电之困：支柱产业的减排压力
我国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。要实现这一目标，能源系统需要深度转型，而电力行业是其中的关键环节。
截至2025年底，我国煤电装机占比已降至32.4%，但从发电量来看，煤电仍然占一半以上，约51.1%的电力来自煤炭燃烧[1]。每发1度煤电，大约消耗300克标准煤，排放超过800克二氧化碳。电力行业的碳排放占全国总量约四成，是最大的单一排放源。
因此，推动电力低碳转型，核心任务之一就是以清洁能源逐步替代煤电。
我国新能源发展迅速，2025年风电和太阳能合计装机占比达到47.3%[1]。这些绿电在全生命周期（制造、安装、运行、回收）中的单位碳排放不到煤电的½₀到1/30[2]。多一度绿电，就减少一分排放负担。
但问题在于：为什么光伏和风电发展这么快，仍然无法完全替代煤电？
光伏与风电的固有短板：间歇性与波动性
光伏和风电的天然属性决定了它们无法像煤电那样连续、可控地输出电力。光伏依赖光照，白天发电、夜间为零，阴雨天大幅下降。风电依赖风速，时大时小，存在明显的波动性和随机性。
这两种电源大规模接入电网后，会带来电力供需实时平衡的困难。电力系统的特点是生产和消费必须时刻平衡，而光伏、风电的出力不可控，需要额外配置储能、调峰电源（如煤电、气电、抽水蓄能）或需求侧响应来维持系统稳定。
目前，承担这一调峰和兜底任务的，大部分仍然是煤电。这就形成了“清洁能源装机占比提高，但煤电发电量下降缓慢”的局面。
那么，有没有一种新能源，既能清洁发电，又能像煤电一样提供稳定、可调度的电力？
答案是：光热发电（Concentrated Solar Power, CSP）。
光热发电的技术原理：从光到热，再到电
光热发电的基本原理可以概括为“光—热—电”三步转换。
以塔式光热电站为例：成千上万面定日镜（可自动跟踪太阳的反射镜）将阳光聚焦到吸热塔顶部的吸热器上，加热内部流动的熔盐。熔盐被加热至560℃以上后，流入高温储罐。需要发电时，将高温熔盐与水送入蒸汽发生器，产生高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。
关键点在于：光热发电后端使用的汽轮发电机组，与煤电机组属于同一类型——都是同步发电机组。 这意味着光热发电天然具备转动惯量、电压支撑、频率调节和黑启动能力，这些都是保障电网安全稳定运行的核心功能。
而光伏和风电采用逆变器并网，本身不具备转动惯量，需要通过构网型控制等附加技术来模拟同步机的特性，目前成本较高且可靠性仍有差距。
因此，光热发电是新能源中最接近煤电系统功能的一种。
光热替代煤电的底气：可调度、可置信与系统支撑
光热发电最重要特性是自带大容量、低成本的储热系统。储热时长一般可达6至15小时，白天阳光充足时，一部分热量用于即时发电，多余热量存入热盐罐；夜间或无光照时段，则释放储存的热量继续发电。这使得光热电站能够实现“按需供电”，成为一种可调度的绿色能源。
此外，光热发电还可以增设补燃系统（如使用天然气等），在连续阴天、寒潮等极端天气下作为备用。带有补燃系统的光热电站供电置信度与新建煤电相当，但碳排放大幅降低，且灵活性更高。
据测算，以某千万千瓦级新能源大基地项目为例：原方案需配置4台百万千瓦煤电机组承担调峰和保供任务，若采用“光热+补燃系统”替代这部分煤电，每年可减少CO₂排放约660万吨。
在西北“沙戈荒”大型风电光伏基地，光热+光伏+风电的多能互补模式正在推广：光伏和风电负责低成本发电，光热负责调峰和系统支撑，形成功能上的互补。
可靠的绿色能源是关键
随着“双碳”目标进入实施阶段，一个共识逐渐清晰：新型电力系统的核心挑战，不是绿电的总量，而是在系统需要时绿电能否可靠供应。
光伏和风电提供了低成本的绿电，但它们的间歇性需要其他电源来平衡。光热发电凭借同步发电机组、大规模储热和可选的补燃系统，能够承担煤电原有的调峰、系统支撑与保供角色，在保障电力安全的前提下提升绿电比例。
因此，光热发电既是一种低碳电源，也是一种支撑新型电力系统安全运行的战略资源。
关于光热发电如何实现比煤电更优的调峰性能，以及其背后的具体技术细节，将在下一篇文章中展开分析。
数据来源：
[1] 中电联，《2025-2026年度全国电力供需形势分析预测报告》，
https://mp.weixin.qq.com/s/0NeuJRS7LvIidE1xCz1-5Q?scene=27&color_scheme=light.
[2] 生态环境部、国家统计局、国家能源局，《2024年全国电力碳足迹因子》，
https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk01/202510/t20251024_1130734.html.