海拨600～800米的西班牙梅塞塔高原，四周群山环绕，阳光充足，是欧洲唯一有荒漠的地方。1982年，德国和西班牙的科学家合作，在高原东部的沙荒地带，建起了一座特殊殊的发电厂。它的主要建筑是直径250米、近圆形的全透明玻璃房，在房的中央，耸立着一个200米高的烟囱。走进电厂，只见到涡轮机在急速地转动，烟囱里没有一丝烟气，也没有油污的气味。它不用水，不用煤，只用太阳光，但又没有庞大的太阳能电池板。建厂以来，一直在平稳运行。
万物生长靠太阳，绿色植物用叶绿素捕捉光能，通过光合作用，将太阳能转化为化学能，贮存在有机物中，动物才有了物质和能量的供应。埋藏在地层的古植物和动物，变成煤、石油和天然气，人类开采后，地球历史积淀的太阳能得到释放。但是，生物积累的太阳能只是很少的一部分。据科学家研究，太阳一天照在地球的能量，相当于全球所有发电厂运行250年的发电量。因此，太阳能应是人类能源利用的主流能量。
当前的太阳能利用，有集热的太阳能热水器、硅太阳能电池等，集热效率不是很高，规模也不大。科学家设想，如果在阳光充足处建造面积足够大集热装置，再用热对流原理，制造出强大的气流，用它去推动涡轮机发电，不就能省去昂贵的硅材料，大大节省发电成本了吗?基于这样的科学思想，科学家设计出太阳热气流发电系统。此系统由太阳能集热棚、导流烟囱和涡轮发电机组三部分组成。集热棚用透光和隔热的材料，能高效吸收太阳能，使棚内的温度升高，里边的蓄热箱能吸收大量的热，以保证夜间或阴天仍有热释放，使上的气流不问断。烟囱由水泥、钢筋、沙石制成，也可用新型的合成材料。为了生成大的上下压力差和抽吸能力，烟囱设计很高，随发电功率—般达数百米，最高可达千米，烟囱上下的压力差有几十百帕。在烟囱的低部安装有涡轮机和发电机组，由叶轮带动发电机发电，如果是200MW的发电站，集热棚的直径得5000米，烟囱高为1000米。高大的烟囱是太阳热气流电站的显著特点，所以科学家又叫它太阳能烟囱电站。
科学家认为，太阳能热气流发电是常规的技术巧妙组合，利用的材料和设备也是常用的，不外玻璃、保温材料、水泥、钢筋等，因此投资较低。据技术和经济评估，建设太阳能烟囱电站，同规模相等的水电站相当，每度电的成本在0.1~0.25元，是硅太阳能发电成本的1／6，唯一不可缺的条件是要有充足的阳光，大片的沙漠荒地和经济实力。太阳能烟囱发电，只占用沙漠和荒地，不需征用土地，没有移民难题，而且能将大片的沙荒覆盖。电站运行时排出的只是水气，不会产生污染，其产生的温室效应和降水，还能改善当地的生态环境，而且设计的规模越大，效益越显著。
