A napelemek kis hatásfoka és a szilícium drága gyárthatósága miatt az erőművi napenergia-felhasználás a napsugarak energiáját leggyakrabban először hővé alakítja, de léteznek napelemes rendszerek is. Már maga az a tény is meglepő, hogy léteznek naperőművek, de a tiszta levegőjű, leginkább napsütötte helyeken (például sivatagban) ez gazdaságos lehet. Napelemekből álló legnagyobb mai erőmű a Mülhausenben lévő 6,3 MW maximális teljesítményű telep, amely évente 6,75 GWh energiát termel, ami 770 kW átlagteljesítményt jelent. A napfarm alapgondolata hasonló. Itt a meleg hőtartályt nem egy csőrendszer melegíti, hanem egy nagy terület napfényét tükrözik a központban álló "víztorony" folyadékjára. Sok tükröt kis motorok egyenként forgatnak a Nap járásának megfelelően, mindig úgy, hogy a naptorony tetejére fokuszálódjon.

A napkémény energiaátalakítási képessége az üvegházhatáshoz hasonló hatáson alapul. Egy több száz méter sugarú területen a felszín feletti néhány méter magas levegőt üvegfedéllel zárjuk le. A felszín által kibocsátott hosszú hullámú elektromágneses sugárzást ez visszaveri, de a fentről jövő napsugarakat átengedi. A fedél alatti levegő jelentősen felmelegszik és kitágul, ezért a középen lévő kéménybe áramlik, és ott a nagy területről összegyűlt meleg levegő gyorsan áramlik felfelé - ez lényegében mesterséges szél. A kéménybe hagyományos szélturbinákat helyezve, azok villamos energiát állítanak elő. Ausztráliában nemrégiben elfogadott projekt szerint New South Wales-ben épül meg az első ilyen kémény, amely több mint 1000 méter magasságával az ember által épített legmagasabb épület lehet.