Solarthermische (Concentrating Solar Thermal Power Plants, CSP) Kraftwerke eignen sich ideal, um mit Solarstrom eine sichere Leistung zu erzeugen. Diese Kraftwerke nutzen Spiegel, um Sonnenlicht zu bündeln, in Hitze zu verwandeln und damit Dampfturbinen anzutreiben. Wärmespeicher (z.B. Flüssigsalztanks oder Betonspeicher) können am Tage gewonnene Wärme aufnehmen und die Dampfturbinen nachts antreiben, oder bei Nachfragespitzen zusätzlichen Dampf erzeugen. Bei länger anhaltendem schlechtem Wetter kann eine Zusatzfeuerung durch Öl, Erdgas oder Biomasse die Versorgungssicherheit gewährleisten, ohne dass man teure Ersatzkraftwerke bereithalten muss. Ein interessantes Nebenprodukt (und damit ein großer Nutzen für die regional ansässige Bevölkerung) kann die Entsalzung von Meereswasser und die Erzeugung von Kälte mittels der bei der Stromproduktion anfallenden Abwärme sein (Kraft-Wärme-Kopplung).
Solarthermische Kraftwerke werden im DESERTEC Konzept deswegen bevorzugt, weil sie 24 Stunden am Tag Strom nach Bedarf liefern können. Photovoltaik ist teurer und benötigt teure Speicher, wie zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke. Müsste man europäische Pumpspeicher mit großen Mengen an fluktuierenden Stromquellen aus MENA speisen, bräuchte man mehr Leitungen die nur wenige Stunden am Tag ausgelastet würden.
Die Übertragungsverluste durch Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) liegen bei nur 3% je 1000 km (was der ökonomisch sinnvollsten Auslastung der untersuchten Leitungen entspricht). Da in MENA das zweifache der Solarenergie gewonnen werden kann wie mit den gleichen Anlagen im nördlicher liegenden Südeuropa, ist Solarstrom aus den Wüsten dank der relativ geringen Übertragungsverluste von insgesamt 10-15% wirtschaftlich klar im Vorteil. Die jahreszeitlich bedingten Schwankungen der Sonneneinstrahlung sind zudem in MENA deutlich geringer, als in Europa. HGÜ ist wesentlich effizienter als Produktion, Transport und erneute Verstromung von Wasserstoff, wie in früheren Konzepten betrachtet.
Alle Technologien für die Realisierung des DESERTEC Konzeptes sind vorhanden und zum Teil seit Jahrzehnten im Einsatz. HGÜ-Leitungen mit Kapazitäten bis 3 GW werden von ABB und Siemens seit vielen Jahren über weite Strecken gebaut. Im Juli 2007 erhielt Siemens den Auftrag zum Bau eines 5 GW HGÜ Systems in China. Auf dem World Energy Dialogue 2006 der Hannover Messe bestätigten Sprecher beider Unternehmen, dass der Bau der für DESERTEC benötigten Leitungen technisch ohne weiteres möglich ist.
Solarthermische Kraftwerke werden seit 1985 kommerziell im kalifornischen Kramer Junction eingesetzt. Neue Kraftwerke mit einer Gesamtkapazität von insgesamt über 2000 MW sind derzeit weltweit in Betrieb, im Bau oder in der Planung. Durch eine 25jährige gesetzlich garantierte Einspeisevergütung von rund 26 EuroCent/kWh hat Spanien geeignete Rahmen-bedingungen geschaffen, um CSP im eigenen Land anzusiedeln. Aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung lassen sich Stromabnahmeverträge an guten Standorten in Amerika oder MENA bereits günstiger realisieren. Werden solarthermische Kraftwerke in den nächsten Jahrzehnten im großen Stil gebaut, ist nach Berechnungen des DLR eine Senkung der Erzeugungskosten auf bis zu 4-5 EuroCent/kWh möglich. Da die Rohstoffpreise für Solarthermische Kraftwerke derzeit schwächer steigen, als die Preise fossiler Brennstoffe, könnte CSP trotz höherer Kosten bereits früher als errechnet konkurrenzfähig sein. Derzeit verhindern jedoch noch begrenzte Produktionskapazitäten bei weltweit stark steigender Nachfrage sinkende Preise.
Um bis 2050 zusätzlich zum Eigenbedarf der MENA-Länder eine Exportkapazität von 100 GW (etwa der Strom von 100 Kernkraftwerken) aufzubauen, wären staatliche Anschubhilfen nötig, um den Bau der Kraftwerke und Leitungen in der Anfangszeit für private Investoren attraktiv zu machen (siehe folgender Abschnitt). Eine annähernde Kosten-/Leistungsprognose für das TRANS-CSP Szenario wurde vom DLR erstellt.
