Wärmeträgerflüssigkeit bezieht sich auf eine entworfene Mischung von Chemikalien, die Wärme sammeln und transportieren. Diese Flüssigkeiten sind eine der Schlüsseltechnologien, die die Stromerzeugung aus einem konzentrierenden Solarstromsystem (CSP) ermöglichen. Bei der Auswahl eines geeigneten Wärmeträgerfluids müssen mehrere Betriebskriterien festgelegt werden.
In konzentrierenden Solarstromanlagen (CSP), einer fortschrittlichen Solarstromtechnologie, wird Lichtenergie in Wärme umgewandelt. Dies ist ein Unterschied zu photovoltaischen Solarenergiesystemen, bei denen Lichtenergie, die von photoelektrischen Zellen eingefangen wird, direkt Strom erzeugt. In einem CSP-Prozess wird Licht durch Spiegel konzentriert, die reflektiertes Sonnenlicht auf Empfänger fokussieren, Rohre, durch die die Wärmeübertragungsflüssigkeit fließt. Die heißen Flüssigkeiten werden dann zum Kraftwerk geleitet.
Eine CSP-Konfiguration verwendet Parabolspiegel, die in außergewöhnlich langen Reihen angeordnet sind und wie die Schilde großer Autobahn-Schneepflüge aussehen. Die Wärmeübertragungsflüssigkeit bewegt sich entlang der horizontalen Mitten der Spiegel und gewinnt Wärme, wenn sie sich von einem Spiegel zum nächsten bewegt. Andere Konfigurationen verwenden kreisförmige flache Spiegel, die das Licht auf Empfänger fokussieren, die über den Spiegeln aufgereiht sind. Häufig verfügen die Systeme über eine Sonnennachführungsfunktion, bei der die Spiegel der Bewegung der Sonne über den Himmel folgen können.
Das heiße Fluid wird zu einem Dampfturbinenkraftwerk gepumpt. Dort erhitzt die Flüssigkeit das Wasser und ersetzt den Kraftstoff im traditionellen fossil befeuerten Kraftwerk. Der Siedewasserkreislauf ist bis auf die unterschiedliche Auslegung des Wärmetauschers zwischen Wärmeträgerflüssigkeit und Wasser identisch. Es besteht keine Notwendigkeit für einen Gasverteiler und Auslassmechanismen.
Die Verwendung des Wärmeträgerfluids ist aus zwei Gründen bemerkenswert. Bei diesem Schema wurde kein Kraftstoff verbraucht; die Energie kam vom Sonnenlicht. Daher gibt es keine Verbrennungsnebenprodukte, die gehandhabt werden müssen. CSP hat die Vorteile von Solarenergieanlagen von Photovoltaikanlagen, kann jedoch potenziell höhere Wirkungsgrade und größere elektrische Leistungen erzielen.
Zweitens wurde Wärme buchstäblich von einem Ort zum anderen geleitet. Ingenieure halten Wärme in der Regel für ein Abfall- oder Nebenprodukt, aber nicht für den Energieträger. Wärme leitet so leicht durch Rohrwände und Kanalsysteme, sie kann nicht ohne weiteres transportiert werden und wird am besten am Ort der Erzeugung genutzt. Der Einsatz fortschrittlicher Wärmeträgerflüssigkeiten macht den Transport von Wärme möglich.
Wärmeträgerflüssigkeiten müssen sorgfältig entworfen werden, um eine hohe Wärmekapazität, eine hohe thermische Stabilität und einen breiten Betriebstemperaturbereich zu haben. Sie müssen entweder flüssig bleiben oder als Gas systemverträgliche Eigenschaften aufweisen. Eine typische Wärmeträgerflüssigkeit hat Betriebsspezifikationen von 12 °C bis 400 °C (54 °F bis 752 °F).