Складирање на електрична енергијаглавно вклучува складирање на енергија од суперкондензатор и складирање на суперспроводлива енергија. Првиот складира електрична енергија во електрично поле, додека вториот ја складира електричната енергија во магнетно поле. Складирањето електрична енергија има значителни предности во густината на моќноста и животниот век, може да го намали влијанието на моменталните прекини на електричната енергија, да ги потисне ниските-фреквентни осцилации на моќноста во мрежата и да ги подобри карактеристиките на напонот и фреквенцијата.
Складирање на енергија на суперкондензатор
Суперкондензаторите, познати и како електрохемиски кондензатори, се уреди за складирање енергија кои складираат енергија преку акумулација на полнеж на површината на електродата. Нивниот механизам за складирање на енергија се разликува од традиционалните батерии; тие складираат енергија преку полнежот формиран од двојниот слој на интерфејсот на електродата-. Суперкондензаторите поседуваат екстремно висока густина на моќност, ултра{3}}долг животен век на циклусот и брзо полнење-можности за празнење, со што се наоѓа широка примена кај електричните возила, регенеративните системи за сопирање, резервните напојувања и регулацијата на фреквенцијата на мрежата. Сепак, густината на енергијата на суперкондензаторите е релативно мала, далеку пониска од онаа на литиум-јонските батерии, што ги прави погодни за апликации кои бараат краткорочни{-примени со голема-моќ. Во иднина, со напредокот во науката за материјалите, густината на енергијата на суперкондензаторите се очекува дополнително да се зголеми, а со тоа да се прошират нивните апликации на пазарот за складирање енергија.
Суперкондензаторите главно може да се класифицираат во три категории: електрични двослојни-кондензатори, Фарадеј кондензатори и хибридни суперкондензатори. Електричните двослојни-кондензатори користат јаглеродни материјали како електроди, каде што се јавува раздвојување на полнежот на цврстиот-течен интерфејс формиран од контактот со електролитот, создавајќи електрична двослојна-структура. Овие кондензатори се подложени на процеси на адсорпција и десорпција на физички полнеж за време на полнење и празнење. Иако електричните двослојни-кондензатори имаат висока густина на моќност и долг животен век, нивната енергетска густина е релативно мала. Во моментов, овие уреди имаат постигнато комерцијална примена.
Фарадеј кондензаторите користат метални оксиди или проводни полимери како електродни материјали, каде што капацитетот на адсорпција се формира преку реакции на редокс на површината и плитките области на овие материјали. Принципот на работа на овој тип на кондензатор е сличен на процесот на реакција во батеријата; со оглед на слични површини на површината на електродата, може да обезбеди неколку пати поголема капацитивност од електричен двослоен кондензатор. Сепак, во однос на карактеристиките на моќноста за моментално високо-струено празнење и циклус, кондензаторите Фарадеј не работат толку добро како електричните двослојни-кондензатори. Понатаму, кондензаторите на Фарадеј исто така се соочуваат со предизвици како што се високите трошоци за производство и технологијата што сè уште не е целосно зрела.
Хибридните суперкондензатори се познати по нивната висока енергетска густина и долг животен век. Иако моментално се во раните фази на комерцијализација, тие поседуваат огромен потенцијал за развој во иднина.
Суперспроводливо складирање на енергија
Складирање на суперспроводлива енергија е технологија за складирање на електромагнетна енергија која користи суперпроводници за складирање на електрична енергија во-слободна состојба на отпор. Нејзиниот принцип на работа вклучува генерирање на силно магнетно поле преку директна струја во суперспроводлива калем, а со тоа складирање на енергија и ослободување преку тековното празнење кога е потребно. Бидејќи суперпроводниците немаат отпор при ниски температури, суперспроводливите системи за складирање на енергија можат да постигнат екстремно висока ефикасност на полнење и празнење со практично без загуба на енергија. Понатаму, суперспроводливото складирање на енергија има екстремно брзи времиња на одговор, постигнувајќи полнење и празнење во милисекунди, што го прави погоден за моментално регулирање на напонот и контрола на фреквенцијата во електроенергетските системи. Сепак, цената на суперспроводливите системи за складирање на енергија е висока, главно ограничена со развојот на суперспроводливи материјали и технологијата за криогенско ладење. Затоа, сегашните апликации се претежно концентрирани во посебни полиња кои бараат висока-моќ, краткорочно- складирање на енергија, како што се стабилноста на мрежата и воената опрема.
Вообичаените суперспроводливи материјали вклучуваат суперпроводници со ниска{0}}температура како што се Nb-Ti и Nb3Sn и суперпроводници со висока-температура како што се итриум бариум бакар оксид (YBCO) и бизмут стронциум калциум бакар оксид (BSCCO). Суперпроводниците со висока-температура имаат повисоки критични температури од суперпроводниците со ниска-температура, со што се намалуваат барањата за ладење и се прават суперспроводливите системи за складирање енергија попрактични и поекономични.