本发明提供一种基于污泥干化焚烧与光热的联合发电系统其运行方法，可避免发生污泥干化阶段能耗过高导致后端焚烧发电能量不能自平衡，同时扩大了光热发电的适用地域，提高了热电转化效率。污泥热干化器与污泥焚烧及余热锅炉连接；发电机与汽轮机连接；太阳能集热器与冷熔盐泵和热熔盐罐连接；污泥热干化器的热熔盐进口与热熔盐泵连接，冷熔盐出口与冷熔盐罐连接；污泥焚烧及余热锅炉与汽轮机连接；汽轮机与凝汽器连接，凝汽器与除氧器连接，除氧器与高压加热器连接；高压加热器与污泥焚烧及余热锅炉连接；高压加热器的蒸汽进口与汽轮机的一段抽汽口连接；熔盐换热器安装在热熔盐罐中，其蒸汽进口与汽轮机连接，凝结水出口与除氧器连接。