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光热发电投资成本远高于光伏电站。目前我国建设的大型光伏电站单位造价约为8000元/千瓦，光热约为22000元/千瓦，美国的光伏电站则为2400-3000美元/千瓦，光热约为5100-6200美元/千瓦，光热造价基本上是光伏的2-3倍。此外，光热电站对规模的敏感度较高，只有在规模足够大的前提下，才能有效实现经济效益。同时，其整体投资门槛较高，百兆瓦电站投资需要近5亿美元。正是由于光热电站的投资大、风险高，即使达到平价上网水平，与光伏电站相比，其投资者还是非常少，这在客观上也会相应延缓其成本下降。
光热电站需要大量的土地和水，对环保的要求也较高。根据美国现在光热电站的建设情况，每MW大概需要40-50亩土地，几乎是光伏电站的两倍，并且要求土地十分平坦。在用水方面，虽然光伏和光热都需要水对组件或镜面清洗，但光热电站还需要额外的水用于冷却，耗水量约为2.9-3.2升/kwh，几乎是天然气发电的4倍。虽然现在也在开发干法冷却技术，比如，用空气冷却可以解决水的问题，但一方面是技术尚未成熟，另一方面可能降低发电量，并增加大约3%-8%的发电成本。此外，由于光热电站占用空间较大，会对当地的野生动物、生物多样性等造成影响，也容易引发环保争端。
在2030年以前，由于光伏装机成本和度电成本均低于光热发电，且光伏出力与白天用电高峰和峰值电价曲线相吻合，在光伏渗透率较低情况下，光伏装机规模将远大于光热。在2030年后，光伏装机由于渗透率高，且基本能满足白天的用电需求，发展速度会放缓；光热则会充分利用其储热优势，能满足日落后的用电高峰，从而得到较快发展。根据美国Sunshot计划，到2030年，美国太阳能累计装机将达到330GW。其中，光伏装机为302GW，光热装机为28GW，光伏是光热的11倍。到2050年，光热装机将达到83GW，光伏则为632GW，光伏下降是光热的8倍。
光热和光伏发电都面临火电等传统能源的竞争，承载着代替化石能源的使命，只有光伏和光热更好地协同互补，才能完成这项任务，满足用电需求。同时，由于大型风电、光伏和光热电站等可再生能源主要建设在沙漠、戈壁滩等地区，需要远距离输送，但风电、光伏等利用小时数低，单独远距离传输经济性差，为提高输送电网的利用率，不得不通过火电打捆等方式输送。如果光热电站成熟之后，则完全可以通过储热方式替代火电，解决电网利用率低问题，同时也可解决可再生能源发电不稳定的问题。
