与常见的光伏电站相比，光热发电并不为人们所熟知。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，而光热发电则是将太阳能转化为热能，通过热功转换过程发电。其与火力发电的原理基本相同，后端技术设备基本一样，不同的是前者利用太阳能收集热量，后者则是利用燃烧煤等化石能源获取热量。光热发电机组配置储热系统后，可实现24小时连续稳定发电。
这样一种高稳定性的可再生能源（能源行业分析报告），对构建新型电力系统具有重要意义。光伏发电和风力发电受气象条件制约，具有间歇性、波动性和随机性等特点，对电力系统的安全性和供电可靠性提出了挑战。随着我国大规模新能源机组占比不断提升，煤电占比持续降低，西部地区风电和光伏依赖煤电打捆外送模式将不可持续。一些特高压外送通道由于缺少调节电源，通道的输电功率与设计值相差甚远，发出的风电、光伏电力送不出去，出现弃风、弃光现象，造成了资源浪费。
光热发电兼具调峰电源和储能双重功能。光热发电机组配置储热功能后，热量产生时并不都消耗掉，而是利用加热熔盐的方式存储一部分热量，保存在特制的保温储罐中备用。存储在熔盐中的热能可以维持发电数个小时，理论上甚至能达到数天。具备这种特殊能力的光热电站，可为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量，是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段。电力规划设计总院以新疆电网为例模拟计算光热发电调峰作用，假定建设100万千瓦至500万千瓦不同规模的光热发电机组，可减少弃风弃光电量10.2%至37.6%。
电力规划设计总院高级顾问孙锐认为，在新能源基地中，若没有生物质发电，光热发电是唯一可以24小时连续稳定发电的电源，能发挥调峰、调频、提供转动惯量和旋转备用的功能。同时，在极端气象条件下，如果出现风电和光伏发电受阻、储能电站无能可储的情况，光热发电机组可利用天然气发电，保证有一定功率的电力输出。与建设天然气发电机组相比，仅需要在光热电站中增设天然气加热熔盐系统，备用成本低。