技术的发展离不开创新与突破。从上个世纪50年代至今，光热发电技术的实践之路不断得以拓展，全球建成了总量超5GW、不同技术路线、不同装机的项目。在不断追求创新与突破的过程中，光热发电技术日臻成熟，并创造出诸多的“全球首个”。
一、全球首个投运的商业化槽式光热电站--SEGS I光热电站
1984-1991年，以色列和美国联合组建的LUZ公司在美国加州沙漠相继建成并投运9座槽式光热电站SEGS I~SEGS IX，总装机353.8MW。其中SEGS I电站为全球首座槽式太阳能热发电商业电站，装机规模13.8MW，于1984年12月20日投运。
该项目采光面积为82,960m²，运营方为凯雷投资集团旗下的Cogentrix公司，所采用的集热器类型为LS-1。其建成时配有3小时的储热系统，采用导热油储热方案，但该储热系统在1999年因一次火灾而被毁坏，此后未再修复。电站于2016年1月份正式停运，不再供电，运行时间共计30余年。
二、全球首个投运的商业化塔式光热电站--西班牙PS10塔式光热电站
西班牙PS10塔式光热电站装机为11MW，于2005年7月开工建设，并于2007年6月投运，是全球首个投运的商业化塔式光热电站。
该电站采用塔式水工质技术路线，场址面积为55公顷，由Abengoa Solar负责开发，并配置1小时蒸汽储热系统。该项目集热塔高度为115m,总采光面积达75,000m²，冷却方式为水冷。
三、全球首个投运的商业化菲涅尔光热电站--西班牙Puerto Errado 2菲涅尔光热电站
西班牙Puerto Errado 2菲涅尔光热电站于2011年4月开工建设，并于2012年3月并网发电，是全球首个投运的商业化菲涅尔光热电站。该项目装机为30MW，储热时长0.5小时，共配置28个16米宽的集热阵列，总采光面积为302,000m²。该项目开发商、EPC厂商与运维商均为Novatec Solar。
四、全球首个采用熔盐储热的光热电站--西班牙Andasol-1槽式光热电站
装机为50MW的西班牙Andasol-1槽式光热电站不仅是世界上首个采用熔盐储热的光热电站，同时也是欧洲第一个槽式太阳能热发电站。
该项目开工建设日期为2006年7月，投运日期为2008年11月。其位于西班牙阳光资源丰富的Andalusia的Guadix附近，占地面积为200公顷，配置了7.5小时的储热系统，总采光面积达510,120㎡，设计发电量为158,000MWh/yr。
五、全球首个商业化塔式熔盐光热电站兼全球首个实现24小时连续发电的光热电站--西班牙Gemasolar塔式光热电站
坐落于西班牙南部小镇塞维利亚（Seville）的Gemasolar光热电站始建于2009年2月，于2011年4月实现并网发电。其装机规模为19.9MW,储热时长长达15个小时，设计发电量为110,000MWh/yr，可以满足当地27500户居民的日常用电，每年可减少30000吨的CO2排放量，是全球范围内最早实现24小时全天候不间断发电的光热电站。
2013年夏天，Gemasolar电站创造了连续36天无间断24小时持续运行的记录，它也因此成为西班牙工程设计建筑业的骄傲，并被视为世界上最具创造性的光热电站和可再生能源革命的里程碑之作。在2015年举办的世界气候大会上，Gemasolar这一具有开创性意义的太阳能热发电站被选为西班牙的国家“形象大使”。
此外，该电站还是全球首个商业化塔式熔盐光热电站。
六、全球首个二次反射塔式光热发电示范/商业化项目--阿联酋Masdar二次反射塔式光热发电示范项目/玉门鑫能5万千瓦塔式熔盐光热示范项目
全球首个基于二次反射原理的塔式光热发电示范项目于2010年1月份在阿联酋Masdar建成，装机容量100kWth。项目由全球首个专为可再生能源教育而设立的大学阿联酋Masdar理工学院和日本东京工业大学等单位共同设计，并由日本三井造船株式会社建设完成。
该项目由33套联动的定日镜组成光场系统，集热塔是一种特殊的二次反射塔，塔顶安装二次反射镜，将太阳能二次反射至置于地面的热量接收装置，与传统的塔式热发电的热量接收器的位置完全不同。
定日镜场以三个同心圆的方式排列，每个定日镜系统有前、中、后三面反射镜板组成，前后两个反射镜板又各由14面镜片组成，中间的反射镜板由15面镜片组成。单个镜片的面积为0.2025m²，中间的反射镜板的中心两面镜片的面积较小。单个定日镜系统的总镜面面积为8.5m²，总反射面积为280.5m²。
集热塔塔高20米，上方安装二次反射镜系统，共由45面固定式CR平面镜组成，也以同心圆的方式排列，通过此将太阳能二次反射至置于距水平面2米高处的陶瓷集热器上。
全球首个采用二次反射塔式熔盐技术开发的商业化光热电站为中国首批光热示范项目之一——玉门鑫能5万千瓦塔式熔盐光热示范项目。
该项目位于玉门郑家沙窝光热发电示范区，占地面积2.47平方公里，总装机容量为50MW，设计由15个二次反射塔集热模块组成，每个模块的集热功率达17MW，配备时长9小时的储热系统，年发电量预计达2亿kWh。计划总投资约17.9亿元，包括太阳岛、储热系统、动力岛、生产基地和运维基地及配套建设的相关附属设施。
该项目已于2017年6月8日开工建设，目前，该项目1号模块在有序推进中，正在进行二次反射塔网架拼装，塔柱涂刷及定日镜安装工作；同时又启动了2、3、4、5号模块的施工，力争今年年底实现并网发电。
七、全球首个光热发电生物质混合电站--Termosolar Borges电站
全球第一个光热发电生物质能混合发电站Termosolar Borges电站已于2012年年底并网发电。
该项目投资1.53亿欧元，于2011年3月底开工建设，建设期共持续20个月，总装机58.5MW，其中生物质发电装机36MW，太阳能热发电装机22.5MW，由槽式光热镜场和生物质能锅炉两大部分组成，在白天太阳光照较好的时候主要采用光热发电，在晚间或太阳光照条件不佳的时候主要采用生物质能发电，采用这种互补发电的方式可实现24小时持续发电。
该电站的容量因子为生物质发电15%，太阳能热发电22.4%。年发电量可达101.6GWH，生物质贡献发电量47.3GWH，太阳能贡献发电量44.1GWH，另有燃气辅助贡献发电量10.2GWH。年发电能力可满足27000户普通家庭的日常用电需求，年减排二氧化碳24500吨。
该项目由西班牙Comsa Emte公司和西班牙Abantia集团共同设计建设并持有，槽式光场系统共装配了2688套槽式反射镜系统（共56个回路）。其采用水冷系统，同时配备了一定量的天然气用于光场系统的辅助加热。
八、全球首个商业化光热地热混合电站--美国Stillwater地热光热混合发电项目
美国Stillwater地热光热混合发电项目是全球首个地热和光伏、光热两种太阳能发电系统联合运行的混合电站。
该混合电站由意大利国家电力公司旗下的Enel绿色电力公司位于美国的子公司负责建设。该电站通过采用光伏、光热和地热互补发电的形式，可以实现较高的能源使用效率。据项目方介绍，当阳光充裕和气温较高——地热发电系统产能低于平均值的时候，该电站主要依靠光伏和光热发电系统发电。
2009年，Enel北美公司在美国Reno以东75英里，Fallon农牧区和Stillwater国家野生动物保护区的中间区域建造了最初的地热电站。2012年，该地热电站加入了新的太阳能光伏发电系统，2015年又添加了装机17MWth的槽式太阳能光热发电系统。
2016年3月29日，该项目举行了投运仪式。
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