太阳能作为清洁能源的代表，始终面临一个关键挑战：当阳光不足或夜晚降临，发电效率会显著下降。而热能存储技术的突破，为太阳能发电提供了可靠的“续航”方案，使其能够像传统能源一样灵活调度。
聚光太阳能（CSP）系统的核心原理是通过反射装置将太阳光聚焦到接收器，转化为热能后，既可直接发电，也可存储备用。这种“可调度”特性让清洁能源首次具备了与传统能源竞争的稳定性。自1985年以来，CSP领域已验证并应用了三种成熟的热能存储技术，每种技术均针对不同场景优化。
第一种是双罐直接系统，其设计以“简洁高效”为特点。该系统使用同一种流体完成热能收集与存储：低温流体从低温罐流入集热器，被加热后注入高温罐储存；发电时，高温流体通过热交换器产生蒸汽驱动设备，降温后的流体返回低温罐形成循环。美国早期的抛物线槽式发电厂（如Solar Electric Generating Station I）和加州太阳能二号发电塔均采用此技术，前者使用矿物油作为传热介质，后者则选用熔盐。
第二种是双罐间接系统，其核心优势在于“灵活适配”。该系统通过分离传热流体与储存流体，解决了高成本或不适合长期储存的传热介质问题。高温传热流体先通过换热器将热量传递给储存流体（如熔盐），降温后返回集热器；发电时，储存流体再通过热交换器产生蒸汽。尽管增加换热器提升了成本，但西班牙多家槽式太阳能电厂和美国部分规划项目均采用此方案，以有机油与熔盐的组合实现高效运行。
第三种是单罐温跃层系统，其创新点在于“空间优化”。该系统仅需一个罐体，内部填充固体介质（如硅砂），通过温度梯度层（温跃层）分隔高温与低温区域。储存热能时，高温流体从罐顶注入，低温流体从底部流出，温跃层逐渐下移；发电时，流体流向反转，温跃层上移释放热能。浮力效应使热分层更稳定，成本较双罐系统显著降低。早期的Solar One电塔曾演示此技术，以蒸汽和矿物油为介质验证其可行性。
随着热能存储技术的持续升级，太阳能发电正逐步摆脱“靠天吃饭”的局限。这些创新不仅提升了清洁能源的可靠性，更为全球能源转型提供了关键支撑。
