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对于太阳能的利用，个别西方发达国家已经通过光热转化为蒸汽动能再转化为电能的方法，设立了一些发电站。此发电过程先通过各种镜面聚集阳光，对锅炉或吸热管内的水进行加热(类似于太阳能热水器的工作过程)，使水沸腾产生水蒸汽，再通过蒸汽涡轮机把蒸汽的动能转化为电能，完成一系列的发电过程。尽管该方法的发电效率相比直接转化为电能的效率有了很大的提高，但仍然存在着巨大的浪费。
在光伏发电过程中，锅炉内的水不断加热，水蒸汽不断产生，当蒸汽通过涡轮机后一般会排放到空气中。这不仅造成水本身的浪费，而且较多的热能随着蒸汽转移到空气中，也造成了能源的浪费。若把锅炉中加热的水换成海水，加热过程中定时排出析出的粗盐，发电后再把蒸汽收集进行冷凝。不仅能够发电，还同时充分利用了海水中的淡水和多种化学物质。如此一来，光热发电站和海水淡化设备的有效结合，能源和淡水问题就能迎刃而解了。
光热海水淡化发电站只需有充足的阳光和海水，就能提供电能和淡水。能广泛适用于热带、亚热带沿海地区，例如我国东南沿海城市或偏远的海岛，这些地区能源紧缺且缺乏淡水。光热海水淡化发电站的建设运营能有效解决能源和淡水的问题。
与现有的常规光热发电站相比，光热海水淡化发电站的优势在于它能把蒸汽携带的热量充分利用，以提高发电的效率。而且它同时也是一套海水淡化设备，能在发电过程中同时淡化海水。比起常规的蒸馏淡化设备采用电能或其他能源载体提供能源来进行淡化，采用太阳能的光热海水淡化发电站有着显而易见的优越性、环保性。随着世界局势的变化，能源问题的恶化，已石油为主的能源载体的价格明显提高，光热海水发电站的有点越来越明显，将不断的推广和完善。
