對于太陽能的利用，個別西方發達國家已經通過光熱轉化為蒸汽動能再轉化為電能的方法，設立了一些發電站。此發電過程先通過各種鏡面聚集陽光，對鍋爐或吸熱管內的水進行加熱(類似于太陽能熱水器的工作過程)，使水沸騰產生水蒸汽，再通過蒸汽渦輪機把蒸汽的動能轉化為電能，完成一系列的發電過程。盡管該方法的發電效率相比直接轉化為電能的效率有了很大的提高，但仍然存在著巨大的浪費。
在發電過程中，鍋爐內的水不斷加熱，水蒸汽不斷產生，當蒸汽通過渦輪機后一般會排放到空氣中。這不僅造成水本身的浪費，而且較多的熱能隨著蒸汽轉移到空氣中，也造成了能源的浪費。若把鍋爐中加熱的水換成海水，加熱過程中定時排出析出的粗鹽，發電后再把蒸汽收集進行冷凝。不僅能夠發電，還同時充分利用了海水中的淡水和多種化學物質。如此一來，光熱發電站和海水淡化設備的有效結合，能源和淡水問題就能迎刃而解了。
光熱海水淡化發電站只需有充足的陽光和海水，就能提供電能和淡水。能廣泛適用于熱帶、亞熱帶沿海地區，例如我國東南沿海城市或偏遠的海島，這些地區能源緊缺且缺乏淡水。光熱海水淡化發電站的建設運營能有效解決能源和淡水的問題。與現有的常規光熱發電站相比，光熱海水淡化發電站的優勢在于它能把蒸汽攜帶的熱量充分利用，以提高發電的效率。而且它同時也是一套海水淡化設備，能在發電過程中同時淡化海水。比起常規的蒸餾淡化設備采用電能或其他能源載體提供能源來進行淡化，采用太陽能的光熱海水淡化發電站有著顯而易見的優越性、環保性。隨著世界局勢的變化，能源問題的惡化，已石油為主的能源載體的價格明顯提高，光熱海水發電站的有點越來越明顯，將不斷的推廣和完善。
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