目前發電用太陽能集熱裝置主要有四種類型：槽式、碟式、塔式和菲涅爾式。這四種類型全部為聚焦型(線聚焦或點聚焦)集熱裝置，其中菲涅爾式實際上是槽式和塔式的綜合技術。根據世界上主流產品的結構性能，槽式和菲涅爾式是線聚焦集熱裝置，由于聚光比不大，其出口介質參數受到一定的限制，塔式和碟式是點聚焦集熱裝置，可以實現很高的介質溫度，但塔式集熱裝置的造價非常昂貴，而碟式集熱裝置一般與斯特林發動機配合使用，單位容量成本更為高昂。在太陽能熱發電領域較為普及運用的還是槽式和菲涅爾式。
太陽能熱發電技術路線比光伏發電技術路線出現得更早，但產業發展速度卻遠遠落在后面，究其原因，主要有以下問題：
1、設備、系統和技術復雜；
2、投資費用高昂，單位容量造價高；
3、設備利用小時少；
4、發電效率低。
這些問題最終都反映在經濟性方面。
當前太陽能光熱發電主流技術面臨的主要問題是：
1、采用大容量的儲熱設施，儲熱介質（導熱油或熔鹽）作為一次吸熱介質，經二次熱交換加熱介質水，產生蒸汽去汽輪發電機組做功發電。顯然，這增加了設備系統的復雜性，導致投資費用大大增加，且由于二次換熱溫差的存在，也降低了發電熱效率。另外，太陽能集熱裝置收集的熱量必須一部分用于儲存，一部分用于當即發電，為滿足發電容量需要，就必須增加集熱裝置的容量裕度（甚至增加一倍以上），也導致集熱裝置的投資大大增加。
2、槽式或菲涅爾式太陽能集熱裝置采用水平布置（集熱管水平安裝）。對于高緯度地區，太陽光線傾斜角很小，與理想狀態的太陽正面照射相差甚遠，而太陽能資源豐富地區往往就是高緯度地區，因此嚴重影響了太陽能集熱裝置的集熱效率。
3、集熱裝置目前最成熟的是槽式太陽能集熱裝置，采用玻璃反射聚光鏡。這種集熱裝置的太陽跟蹤軸（也即聚光鏡的支撐軸）與拋物反射面的焦軸線不重合，這使得聚光鏡在跟蹤太陽過程中集熱管處于運動狀態，集熱管必須通過軟質引導管或帶活動接頭的引導管才能與外部介質管道連接，導致介質壓力受到很大制約，只能用作一次吸熱介質。另外，因受到外部連接管道的牽連，需要消耗較大的跟蹤動力。
4、目前所使用的真空集熱管因考慮儲熱，采用導熱油或熔鹽作介質，其集熱芯管是外部帶有選擇性涂層的簡單鋼管，不適合水、蒸汽和汽水兩相流作介質，二次換熱難以避免。
要解決前面所列的問題，就必須拋開目前的技術路線思維方式，拓展思維空間。應當說造成這些問題的原因是人們被當前太陽能熱發電的主導思想所誤導，為實現全天候運行和提高電能質量而過于追求太陽能的儲存技術，花費太多的精力和資金研究太陽熱能的儲存問題，忽視了我們目前以及今后相當長一段時期內仍然是化石燃料與清潔能源、可再生能源并存的時代。只要多種能源并存狀況存在，就沒有必要急于要求熱能的儲存技術實現產業化，可考慮僅將這種儲能技術作為技術儲備，為遙遠的將來服務。
關于第1個問題，主要有兩個影響因素，一是必須配有汽輪發電機組，二是必須配有儲熱系統及其二次熱交換裝置。這兩個因素可以采用以下措施來解決：一是將太陽能熱發電與燃氣—蒸汽聯合循環機組結合起來，形成太陽能—燃機聯合循環機組，或者與普通火力發電機組結合起來，在滿足主蒸汽參數匹配的條件下，使得汽輪發電機組成為共用。二是太陽能與燃機聯合循環機組或普通火力發電機組結合后自然可實現全天候運行，電能質量也得到提高，因此可徹底拋棄儲熱系統及其二次熱交換裝置，使得系統得到簡化。目前蘇州大禹新能源科技有限公司研發的技術可使集熱裝置的出口介質達到次高參數、高參數、超高參數甚至亞臨界參數，滿足主蒸汽參數的匹配要求。
關于第2個問題，在第1個問題得到解決后，由于不再需要儲熱系統及二次熱交換裝置，使得一次性投資費用大為降低，同時也減少了集熱裝置的容量裕度，進一步降低了集熱裝置的總費用。這時最需要解決的問題只剩下降低太陽能集熱裝置的造價。幸運的是我們已開發出“以集熱管為轉軸的聚光鏡”以及整套集熱裝置，不僅性能優良，造價也已大幅度降低，集熱裝置（含集熱管和自動跟蹤裝置）單位造價已降至1000元/平方米（正面照射面積）。
關于第3個問題，年設備利用小時少是太陽能光伏發電和光熱發電共同面臨的問題，只是光熱發電更為嚴重些（除夜晚外，陰、雨、雪天也不能發電）。解決這一問題的方法就是太陽能電站地址的合理選擇，即選擇在太陽能資源充足的地方建設電站。只要年光照時間超過2500小時，能夠使得年設備利用小時數達到1800小時，其發電成本就非常有競爭力了，在天然氣價格大幅上調的今天，已經與常規清潔能源難分仲伯了。
關于第4個問題，提高光熱發電效率一直是需要攻克的技術難題之一。我們知道，太陽能熱發電效率取決于集熱裝置的集熱效率和汽輪發電機組的熱循環效率。對于槽式或菲涅爾式集熱裝置來說，在當今技術條件下，聚光鏡的反射率和集熱管的凈吸收率已達到相當的水平，光熱發電效率實際上僅取決于集熱裝置的聚光比和安裝狀態（水平安裝還是朝向太陽傾斜安裝），以及汽輪發電機組的熱循環效率，而熱循環效率則取決于主蒸汽參數（溫度和壓力）。可見，光熱發電效率僅取決于槽式集熱裝置的安裝狀態、聚光比和集熱裝置出口介質的溫度和壓力。這就要求我們把槽式集熱裝置朝向太陽傾斜安裝，并配置良好的一維自動跟蹤裝置，直接使用水作介質，同時提高聚光比和出口蒸汽參數，與燃機聯合循環機組或普通火力發電機組的主蒸汽參數相匹配。
本文作者系CSPPLAZA特約通訊員、蘇州大禹新能源科技有限公司總經理陳乃禮。
