Sončna toplotna energija je energija, ki se zbira iz sonca in se uporablja za proizvodnjo toplote. Ta toplota se običajno koncentrira z uporabo ogledal, nato pa se uporablja za ogrevanje vode. Potrošniki v rezidencah ali podjetjih uporabljajo toplo vodo ali jo segrevajo, dokler se ta ne spremeni v paro, ki se uporablja za obračanje turbin in proizvaja elektriko. Sončna toplotna energija ima sicer številne prednosti, zlasti okoljske, vendar ima tudi pomanjkljivosti.
Pro: obnovljiv
Za razliko od energije, pridobljene iz fosilnih goriv, kot so zemeljski plin, nafta in premog, je sončna energija neskončno obnovljiva. Zaradi tega je tehnologija dolgoročno zanesljivejša, kar lastnike osvobaja skrbi, da bi jo dopolnili. Z uporabo sončne energije lahko države postanejo energetsko neodvisnejše z zmanjšanjem energije, ki jo morajo uvoziti.
Pro: ne onesnažuje
Razen onesnaževanja, porabljenega za izdelavo same naprave za sončno toplotno energijo, sončna energija skoraj ne proizvaja onesnaževal, kot so strupene kemikalije ali toplogredni plini. Zaradi večje zaskrbljenosti zaradi negativnih učinkov podnebnih sprememb je sončna toplotna energija varna alternativa tradicionalnim virom energije, ki večinoma oddajajo velike obremenitve z ogljikom. V nasprotju s toploto, ki nastane pri izgorevanju zemeljskega plina, toplota, ki jo proizvede sončna energija, ne povzroča emisij ogljika.
Pro: Nizko vzdrževanje
Po začetni namestitvi je sončna toplotna energija na splošno nizko vzdrževana. V nasprotju z napravami, ki proizvajajo energijo iz premoga ali zemeljskega plina, lahko uporabniki po namestitvi naprave za sončno toplotno energijo puščajo pri miru dlje časa. Za vodenje sončnih toplotnih nizov potrebujejo manjše delovne ekipe kot bolj zapletene naprave za proizvodnjo električne energije. Številne sončne toplotne naprave, zlasti tiste, ki ogrevajo toplo vodo, vključujejo preprostejšo tehnologijo kot fotonapetostne plošče.
Con: drago
Od leta 2010 je proizvodnja sončne energije dražja kot energija iz tradicionalnih fosilnih goriv, kot sta premog in zemeljski plin. Na splošno je para, ki nastane pri izgorevanju premoga, nafte in zemeljskega plina, cenejša od pare, proizvedene iz sončne toplotne energije. Začetni stroški naprav za sončno toplotno energijo so običajno višji zaradi večjih stroškov na enoto proizvedene energije. Ker pa sončni toplotni energiji primanjkuje surovine, je v nekaterih primerih sčasoma lahko cenejša.
Con: nedosledno
Naprave ne morejo proizvajati sončne toplotne energije v skladu z večino fosilnih goriv in sončne energije običajno ne morejo proizvajati v oblačnih dneh ali po temi. Zaradi tega je nezanesljiv vir energije in prispeva k njenim stroškom, saj morajo imeti tisti, ki se zanašajo na sončno energijo, rezervne vire energije.
Con: Shramba
Za razliko od fosilnih goriv ne moremo zlahka shraniti niti sončne svetlobe niti tople vode. To prispeva k njegovi nezanesljivosti, saj uporabniki ne morejo proizvesti velikih količin energije za kasnejšo porabo ali v nujnih primerih. Medtem ko je elektriko, ki jo proizvajajo turbine, mogoče shraniti v baterijah, je shranjevanje drago in neučinkovito. Vroče vode ni mogoče dolgo hraniti brez velike izgube toplote.