本发明公开了一种太阳能集热系统，包括太阳能集热镜场、用热终端以及储卸介质罐，系统运行时，循环回路内的工作介质受热膨胀，膨胀的工作介质进入储卸介质罐暂时储存，以保证系统安全运行；待工作介质温度下降或压力下降时，工作介质由储卸介质罐回流至循环回路内。储卸介质罐连接有排气立管，排气立管的排气端高于太阳能集热镜场的最高点，排气立管的排气端为整个系统的最高点，无需将储卸介质罐架置高位，也无需加装定压泵，即可实现太阳能集热系统的管道定压及膨胀问题，简化了系统结构，降低了成本，操作简单，省时省力。本发明还提供了一种上述太阳能集热系统的运行方法，降低现场施工的工作量和难度，简化了系统控制。