Güneş enerjisinin kolektörler vasıtasıyla toplanıp, ısı taşıyıcısı olarak, su, hava, helyum, sodyum ve diğer bazı maddelerden istifade edilerek elektrik enerjisi üretimi için buhar veya gaz türbinlerinden tolien gibi organik bir sıvı kullanılarak elde edilen santraller.

Güneş santrallerinin kolektör sistemi ve ısı akümülatörleri (toplayıcı) bir yana bırakılırsa, diğer klasik termik santrallerden bir farkı yoktur. Dolayısıyla güneş santralleri randımanları açısından termik santrallerle mukayese edilebilir.

Güneş enerjisi bir veya iki eksen üzerine yerleştirilmiş aynalar vasıtasıyla toplanmaktadır. Heliostat adı verilen bu aynalar 500°C ısı derecesiyle çalışırlar. Ayrıca 300°C sıcaklıkla çalışan parabolik kolektörlerde toplama işleminde kullanılabilmektedir. Isı taşıyıcısı olarak su, hava, helyum, sodyum ve diğer bazı maddelerden istifade edilmektedir. Elektrik üretimi için buhar veya gaz türbinlerinden başka toluol gibi organik bir sıvı kullanılan makinelerde söz konusu olmaktadır.

Bugüne kadar deneme mahiyetinde iki tip güneş santralleri kurulmuştur: Yatay şekilde reflektörlerden meydana gelen “çiftlik” tipi; dikey şekilde reflektörlerden meydana gelen “kule” tipi santraller.

1. Çiftlik tipi güneş santralleri: Bu tipin tesisinde, güneş enerjisi, arka arkaya bağlanmış parabolik kolektörlerin yaklaşık 0,6 m uzaklıktaki odak çizgisi üzerinde yerleştirilmiş bulunan bir boruda toplanmaktadır. Toplanan ısının iletimi ve elektrik enerjisine dönüştürülmesi üç safhada gerçekleşir. Isı taşıyıcı madde kolektörlerden geçerek, 295°C’ ye ısındıktan sonra, ısısını bir buhar üreticisine vererek 225°C ile akümülatör tankına döner. Üretilen buhar 285°C ve 25 bar basınç ile buhar türbinini çalıştırıp, soğuduktan sonra, buhar üreticide tekrar devreye girer ve türbininin işlettiği jeneratör elektrik üreterek şebekeyi besler.

2. Kule tipi güneş santralleri: Bu santrallerin diğerinden önemli farkı ısı ileticisi olarak sodyum kullanılmasıdır. Sodyumun termik özelliklerinin elverişli olmasından dolayı kolektörler küçük ve hafiftirler.

Bu tip santrallerde enerji kayıplarını asgariye indirmek için merkezi bir enerji kolektörü çok sayıda aynalardan (heliostatlardan) meydana gelen bir alanın odak noktasına yerleştirilmiştir. Kolektörler sabit olduğundan heliostatların (aynaların) ayrı ayrı güneş doğrultusunda ayarlanması gerekmektedir. Tracker sistemi bu aşamada oldukça önemlidir. Aynaların Güneş’i takip etmesi sonucu verim %30-35 artar.