电磁储能技术的应用与发展：超导储能系统

（1）超导储能系统

超导储能系统（Superconductor Magnetics Energy Storage，SMES）利用由超导线制成的线圈，将电网供电励磁产生的磁场能量存储起来，在需要时再将存储的能量送回电网或作它用。

超导储能系统通常包括置于真空绝热冷却容器中的超导线圈、深冷和真空泵系统以及作为控制用的电力电子装置。电流在由超导线圈构成的闭合电感中不断循环，不会消失。

超导储能与其他储能技术相比具有显著的优点：①由于可以长期无损耗存储能量，能量返回效率很高；②能量的释放速度快，通常只需几秒钟；③采用SMES可使电网电压、频率、有功和无功功率容易调节。高温超导技术和电力电子技术的发展促进了超导储能装置在电力系统中的应用，在20世纪90年代已被应用于风力发电系统。SMES快速的功率吞吐能力和较为灵活的四象限调节能力，使得它可以有效地跟踪电气量的波动，提高系统的阻尼。各种研究表明，SMES装置在改善风电场稳定性方面具有优良的性能。

目前在分布式发电系统中，SMES储能单元常用于孤岛型的风力发电系统和光伏发电系统，随着风力发电向规模化、产业化发展，以及装置成本的降低，SMES也会在并网型风电系统中大量应用。超导储能今后主要的研究方向是：变流器和控制策略，降低损耗和提高稳定性，开发高温超导线材（HTS），失超保护技术等。(www.xing528.com)

此外，超导储能技术还可以用于配电网的电压支撑、功率补偿、频率调节，以及提高系统稳定性和功率输送能力中。

（2）超级电容储能系统

超级电容器根据电化学双电层理论研制而成，可提供强大的脉冲功率，充电时处于理想极化状态的电极表面，电荷吸引周围电解质溶液中的异性离子，使其附于电极表面，形成双电荷层，构成双电层电容。由于电荷层间距非常小（一般0.5mm以下），加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。在很小的体积下达到法拉级的电容量；无需特殊的充电电路和控制放电电路；和电池相比，过充、过放都不对其寿命构成负面影响；从环保的角度考虑，它是一种绿色能源；超级电容器可焊接，因而不存在电池接触不牢固等问题；由于电介质耐压低，存在漏电流，其储能量和保持时间受到限制；和铝电解电容器相比，它内阻较大，因而不可以用于交流电路，必须串联使用，以增加充放电控制电路和系统体积。在电力系统中多用于短时间、大功率的负荷平衡和调节电能质量、高峰值功率等场合。