Solarthermische Kraftwerke werden zukünftig eine wichtige Rolle in der weltweiten Energieversorgung spielen. Studien haben gezeigt, dass 2050 ca. 15 Prozent des europäischen Strombedarfs aus Solarkraftwerken in Nordafrika und dem Mittleren Osten kommen könnten. Die Speicherfähigkeit dieser Kraftwerke bietet hier einen wichtigen Vorteil, da sie in einem zukünftigen Strommix einen Puffer für stärker fluktuierende erneuerbare Energien wie PV oder Wind bereitstellen kann. Voraussetzung hierfür ist eine angepasste Leitungsinfrastruktur für den Stromtransport und klar definierte Regeln für die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Die in 2009 unter Beteiligung zahlreicher deutscher Großunternehmen gegründete Desertec Industrial Initiative hat das Ziel, die Umsetzung dieses Konzepts voranzutreiben.

Die deutsche Bundesregierung fördert die Entwicklung Solarthermischer Kraftwerke seit mehreren Jahren. Derzeit werden in Deutschland die direkte Erzeugung von Dampf in Parabolrinnenkollektoren, solare Gasturbinen und verschiedene Speichermethoden weiterentwickelt und effiziente Methoden zur Kombination mit konventionellen Kraftwerken erforscht. Ebenso spielen Arbeiten zur schnellen optischen Qualitätskontrolle der Spiegelsysteme eine wichtige Rolle für weltweite Kraftwerksprojekte.

Eine technische Variante, die sich noch in der Entwicklung befindet, sind Solarthermische Kraftwerke ohne Bündelung der Direktstrahlung. In einem so genannten Aufwindkraftwerk wird unter einer großen überdachten Fläche Luft durch Sonneneinstrahlung erwärmt. Diese Fläche ist luftdicht mit einem Kamin in ihrer Mitte verbunden. Durch Luftschlitze am unteren Ende des Kamins strömt die erhitzte Luft in den Kamin und im Kamininneren nach oben. Dieser Aufwind treibt eine oder mehrere Windturbinen und den daran gekoppelten Generator an, der die Bewegungsenergie in elektrischen Strom umwandelt.