一种蓄热换热一体化的塔式太阳能发电系统，包括：定日镜场、饱和水吸热器、水蓄热器、过热吸热器、蓄热/换热器、汽轮机、发电机组、凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵、若干截断阀。饱和水吸热器与水蓄热器之间设有第一截断阀，水蓄热器与过热吸热器之间设有第二截断阀，过热吸热器与蓄热/换热器之间设有第三截断阀，水蓄热器与蓄热/换热器之间还设有第四截断阀；在太阳光线充足的状态下，第一截断阀、第二截断阀、第三截断阀打开，第四截断阀关闭，蓄热/换热器对过热蒸汽进行缓冲以及蓄热；在太阳光线不充足的状态下，第一截断阀、第二截断阀、第三截断阀关闭，第四截断阀打开，蓄热/换热器对饱和蒸汽进行换热，以形成过热蒸汽。