太阳能取之不尽，用之不竭，是最理想的能源，它每时每刻都在向地球传送着光和热。有了太阳光，地球上的植物才能进行光合作用。植物的叶子大多数是绿色的，因为它们含有叶绿素。叶绿素只有利用太阳光的能量，才能合成各种物质，这个过程就叫光合作用。据计算，全球的绿色植物每天可以产生约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪，与此同时，还能向空气中释放出近5亿吨的氧，为人和动物提供了充足的食物和氧气。
太阳光热能知多少
太阳的年龄约46亿年，它还可以继续燃烧约50亿年。到达地球大气上界的太阳辐射能量，称为太阳辐射量。在地球位于日地平均距离处时，地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积，在单位时间内所受到的太阳辐射的总能量，称为太阳常数。世界气象组织 1981年公布的太阳常数值是1 368瓦/米2。太阳每秒辐射到太空的热量相当于1亿亿吨煤炭完全燃烧产生热量的总和。如果从地球到太阳之间，架上一座3 000米宽、3 000米厚的冰桥，那么，太阳1秒种功夫发出的能量，就可以把这个1.5亿千米长的冰桥全部化成水，再过8秒钟，就可以把它全部化成蒸汽。太阳的热力相当于1个3 820万亿亿千瓦的发动机的功率，太阳表面每平方米面积就相当于1个63 270千瓦的动力站，而地球上仅接收到这些能量的22亿分之1。即使是这样，太阳每年送给地球的能量还相当于100亿亿度电的能量，
长期以来，人类对太阳能仅停留在直接利用上，遍布我国农村和城市屋顶的太阳能热水器，就是最好的例证。只是到了近代科学家发明了光伏电池，太阳能的大规模利用才提到了议事日程。但是，光伏发电有致命的弱点：一是它的发电成本比较高，无法同煤电、水电和核电竞争。二是光伏发电的效率不高，一般的利用率在20%多一点，最高也不过40%，连太阳灶的一半都不到。我国盛产石英，也是精制石英砂的主要出口国，但还没有掌握用石英制造多晶硅的绿色生产技术。发展光电，生产电池板的多晶硅原材料，得向国外购买，这要占整个发电成本的50%。我国光伏发电越发展，国外企业赚的就越多，大量的外汇就流进外国人的口袋，这是我们极不情愿的。
太阳热能发电的方式
太阳灶能烧开水，开水能变蒸气，如果制造出很大很大的太阳灶，或太阳灶组，不就能用蒸气推动涡轮机发电了吗？1878年，法国科学家在巴黎建造一个小的太阳能动力站，用抛物面反射镜将阳光聚焦到焦点处的蒸汽锅炉，产生的蒸汽，驱动一个很小的交互式蒸汽机。1950年，美国科学家设计了世界上第一座塔式太阳能热发电站的实验装置，对太阳能热发电技术进行基础性的探索和研究。20世纪60年代，太阳热能发电在欧美国家起步，目前已进入大规模商业化应用阶段。
根据集热方式不同，太阳热能发电，分点聚焦和线聚焦两种方式。点聚焦是将大量反射镜排列成矩阵，把太阳光聚集到一个点上，使温度提升至近1 000摄氏度；线聚焦是将大量反射镜排列为一行，把太阳光聚集到一条直线上，使温度提升至300~400摄氏度。
目前，各国采取不同的发电方式。线聚焦槽式发电已有30多年的经验，技术最成熟，发电成本已降至每千瓦时12美分，美国、澳大利亚多采用槽式发电。塔式发电系统发电效率较高，但占地面积较大，目前主要用于边远地区的小型独立供电。碟式发电效率最高，投资比槽式发电低45%，占地面积仅为塔式的1/4。但存在反射镜局部容易过热烧坏等问题。
1982年，在西班牙马德里南部沙漠，建造了第一座50kW的太阳能热气流塔式实验电站。它有高195米、直径10米的“烟囱”，与烟囱相连的集热棚直径240米，收集的热气流进入“烟囱”，带动涡轮发电机。它装有144个传感器，用来测试自然气象条件下各部件对涡轮发电机输出功率和电站效率的影响。
我国从20世纪70年代开始跟踪研究太阳能热发电技术，国家对光热发电投资力度不断加大，重点技术已经取得了突破性进展。我国西部腾格里沙漠边缘的甘肃敦煌，全年日照达3 000多小时。如果往沙漠里插上上万面定日镜，环绕着260米的集热装置，随着太阳的移位，保持最佳反射角度，聚光、吸热、储热、换热……聚集的阳光可以形成超过1 000℃高温，集热器将热量传递到塔下的熔盐中，用水冷却熔盐的过程中产生大量蒸汽，推动汽轮机产生电力。这是全球聚光规模最大、吸热塔最高、储热罐最大、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站。
未来趋势“镜子发电站”
熔盐塔式光热电站也被称为“镜子发电站”，其原理简单地说就是将镜子反射的太阳光集中到一点，加热熔盐塔中的熔盐，一部分热量用来发电，另一部分储存在熔盐中。在占地7.8平方千米的发电站厂区内，12 000余面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔，如同盛开在戈壁上的银色“向日葵”。该电站年发电量将达3.9亿度，每年可减排二氧化碳35万吨，释放相当于1万亩森林的环保效益，同时可创造经济效益3亿~4亿元。这个全球聚光规模最大、吸热塔最高、可连续24小时发电的百兆瓦级熔盐塔式光热电站，于2018年年底并网发电，年发电量达3.9亿千瓦时。与光伏发电相比，这种发电方式更具连续性和稳定性。
与光伏发电相比，太阳能热发电没有生产太阳能电池带来的高能耗、高污染问题，设备生产过程清洁、发电规模效益好。在太阳光短缺的时候，太阳能热发电的储能系统，还可以维持电站2~3天正常运行，易于保持输出电流的稳定性，也容易解决并网问题。这是风力发电和光伏发电所不具备的优势。
利用国产设备建造一个50兆瓦的槽式太阳能热发电站，设备投资额每千瓦1.5万元左右，两年后有可能降至每千瓦9 000元，远低于光伏发电设备投资成本。据欧美专家预计，15年之后，太阳能热发电成本将接近煤电成本。目前，煤电成本为每度0.4元左右，还在不断上升，而太阳能热发电成本却在不断下降。随着技术进步和制造工艺提升，太阳能热发电的成本还有下降空间。如皇明集团生产的碟式反射镜，目前成本已经比10年前下降了1/3。要不了几年，我国的太阳热能发电就会走上快车道。
