目前，全球太阳能热发电装机容量已达2 GW，还有3 GW在建中。大部分电站建在西班牙和美国，其他地区也在考虑发展热发电，北非、印度、中国和南非等已启动了新的项目。到2015年太阳能热发电装机量有望达到10 GW。
欧盟成员国在2010年制定的国家可再生能源行动计划中设定了到2020年太阳能热发电装机总计要超过7 GW，其中仅西班牙装机目标就超过5 GW。由于经济危机影响，目前欧洲各国的补贴形势不太明朗，国家层面正在采取新的措施来协调可再生能源项目的投资计划。考虑到各国政策和电站参数，目前太阳能热发电的固定上网电价在0.3欧元/kWh左右。同时，太阳能热发电产业还创造了许多新的就业机会。如在西班牙，2008～2010年间相关工作岗位数量翻了一番多。
一、标准化
太阳能热发电的技术标准对加速降低成本至关重要。太阳能聚光器的EN12975标准已是ISO9806标准的一部分，目前正在修订。太阳能热发电标准工作组已于2011年成立，2012～2013年有望发布新的指导方针。但仍需加强在以下领域建立通用标准框架：资格、认证、测试程序、组件和系统耐久性试验、调试程序、模拟结果和太阳能场建模等。
二、目标1：提高效率，降低发电、运行与维护成本
为满足目标1，战略研究议程列出了四种热发电技术的优先研究主题，交叉问题也共同列出，如表1所示：
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技术种类 |
研发主题 |
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抛物槽式 |
集热器 - 规模化效应 - 更好的集热器设计和制造 - 更好的太阳能场控制 - 自主驱动单元和本机控制（无线） 吸热管 - 选择性涂层更好的优化稳定性 - 真空管设计，无焊接或无较低的透氢 传热流体 - 利用压缩气体（CO2、N2、空气等） - 直接蒸汽发电 - 熔盐+辅助加热 |
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塔式 |
吸热器 - 先进高温吸热器（直接吸收） - 新工程化材料（陶瓷管） 传热流体 - 用于超临界蒸汽循环的熔盐 - 空气和CO2作为主要流体 - 直接过热蒸汽 - 粒子吸热器系统 定日镜场 - 多重小塔式配置 - 可靠的无线定日镜控制系统 - 优化的定日镜场 - 改进驱动机制 - 自主驱动单元和本机控制（无线） 新的转化循环和系统 - 布雷顿循环 - 联合循环和超临界蒸汽循环 - 与生物质混合发电 - 二级聚光器 |
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线性菲涅尔式 |
控制和设计 - 更好的跟踪选项 - 塔式技术与菲涅尔技术的混合 吸热器 - 真空管式吸热器 - 新一代非真空管式吸热器 反光镜 - 二级聚光 - 弧形支持表面薄膜 传热流体 - 过热直接蒸汽发电 - 仅用熔盐 - 非真空吸热器中的加压CO2或空气 |
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碟式 |
燃气轮机 - 与天然气或生物气混合发电 - 碟式系统与压缩空气储能结合 吸热器 - 应对更低热惰性的回热器 系统部件 - 与汽车制造行业协同 - 改进跟踪系统 斯特林发动机 - 联动式发动机（更低的组件错误率、更低的H2泄露、大规模生产） - 自由活塞式发动机（线性发电机更好的控制与设计） 可调度性 - 机电式存储和蓄热 - 吸热器中的替代能源来源（生物质） |
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交叉问题 |
反射镜 - 轻反射表面 - 防污涂层 - 高反射率 传热流体 - 低熔点混合物 - 加压气体 - 带有高压吸热管的直接蒸汽发电 - 高工作温度 其他 - 具有更好光学特性的选择性涂层吸热器 - 新存储概念 - 改进控制、预测和运行工具 |
可调度性是增强太阳能热发电技术竞争力的重要特性，能够灵活响应电网需求是关键。尽管许多电站已建设了蓄热系统，但仍需要开展更多的工作。
（一）综合系统
通过水预热方法或锅炉蒸汽/水循环能够实现将太阳热能集成到大型蒸汽厂。需要设计合适的锅炉以应对温度差异。如果锅炉集成已完成，还需要改进其设计与控制系统。
将太阳热能与燃气轮机或联合循环电站集成也是选择之一。与燃气轮机相结合时，在高温太阳能集热器中可将空气温度加热到高温，从而产生高转化效率。提高处理过渡相的能力需要改进设计控制系统。
将太阳热能与生物质集成更适用于小规模设施，可以作为全可再生能源电站。
（二）蓄热
不同传热流体，采用不同的设计：
热油：用具有良好温度分层的单个蓄热罐替代双罐配置可极大简化蓄热。还可以通过换热器和蓄热材料的固态分离来优化单罐设计。
熔盐：太阳能场和蓄热循环之间不需要交换器。需要研发具有低凝点和避免腐蚀问题的新熔盐混合物。
蒸汽：在发电模块之前不需要交换器。需要调研用于饱和蒸汽的固态/液态相变材料。
气体：超高温应用可行。挑战是如何设计高效传热系统和蓄热材料选择。
一般而言，需要改进热量积蓄与释放策略以最大化蓄热能力。还需要调研热化学储能系统概念。
（三）改进预测
良好的预测能力对于可靠估计给定地点电站的成本非常重要。可以设想许多解决方案，如详细预报超短期气象情况，开发电力预测系统软件监管电力生产，改进地面太阳直射辐射（DNI）测量方法，利用气象卫星结果，改进用于DNI预测的数值天气预报模型，分析太阳能与风能资源之间的年际变化情况和时间与空间关联。
四、目标3：提高环境效应
传热流体因其对环境的潜在影响而成为实现本目标的关注点，合成油的污染是最令人担忧的影响之一。不同流体的环境和经济特性研究如下图所示。
