Складиштење електричне енергијеуглавном укључује складиштење енергије суперкондензатора и складиштење енергије суперпроводника. Први складишти електричну енергију у електричном пољу, док други складишти електричну енергију у магнетном пољу. Складиштење електричне енергије има значајне предности у густини снаге и животном циклусу, може смањити утицај тренутних нестанка струје, потиснути ниско{2}}осцилације снаге у мрежи и побољшати карактеристике напона и фреквенције.
Суперкондензаторско складиште енергије
Суперкондензатори, такође познати као електрохемијски кондензатори, су уређаји за складиштење енергије који складиште енергију акумулацијом наелектрисања на површини електроде. Њихов механизам складиштења енергије разликује се од традиционалних батерија; они складиште енергију кроз наелектрисање формирано од двоструког слоја на интерфејсу електролита-електролита. Суперкондензатори поседују изузетно велику густину снаге, ултра-дуг животни век и могућност брзог пуњења-пражњења, тако да налазе широку примену у електричним возилима, системима за регенеративно кочење, резервним изворима напајања и регулацији фреквенције мреже. Међутим, густина енергије суперкондензатора је релативно ниска, далеко нижа од оне код литијум-јонских батерија, што их чини погодним за апликације које захтевају краткорочне-прилике велике-снаге. У будућности, са напретком у науци о материјалима, очекује се да ће се густина енергије суперкондензатора даље повећати, чиме ће се проширити њихова примена на тржишту складиштења енергије.
Суперкондензатори се углавном могу класификовати у три категорије: електрични двослојни-кондензатори, Фарадејеви кондензатори и хибридни суперкондензатори. Електрични двослојни кондензатори користе угљеничне материјале као електроде, где се раздвајање наелектрисања дешава на интерфејсу чврсте-течности формиране контактом са електролитом, стварајући електричну двослојну структуру-. Ови кондензатори пролазе кроз процесе физичке адсорпције и десорпције наелектрисања током пуњења и пражњења. Иако електрични двослојни кондензатори поседују високу густину снаге и дуг животни век, њихова густина енергије је релативно ниска. Тренутно су ови уређаји постигли комерцијалну примену.
Фарадејеви кондензатори користе металне оксиде или проводне полимере као материјале за електроде, где се адсорпциони капацитет формира редокс реакцијама на површини и плитким деловима ових материјала. Принцип рада овог типа кондензатора је сличан процесу реакције у батерији; имајући у виду сличне површине електроде, може да обезбеди неколико пута већи капацитет од електричног двослојног кондензатора. Међутим, у погледу карактеристика снаге за тренутно пражњење велике{3}}те струје и животни век циклуса, Фарадејеви кондензатори не раде тако добро као електрични двослојни кондензатори. Штавише, Фарадејеви кондензатори се такође суочавају са изазовима као што су високи трошкови производње и технологија која још није у потпуности зрела.
Хибридни суперкондензатори су познати по својој високој густини енергије и дугом животном веку. Иако су тренутно у раној фази комерцијализације, они поседују огроман потенцијал за будући развој.
Суперпроводно складиштење енергије
Суперпроводно складиштење енергије је технологија складиштења електромагнетне енергије која користи суперпроводнике за складиштење електричне енергије у-стању без отпора. Његов принцип рада укључује стварање јаког магнетног поља кроз једносмерну струју у суправодљивом калему, чиме се складишти енергија и ослобађа се кроз струјно пражњење када је потребно. Пошто суперпроводници немају отпор на ниским температурама, суперпроводнички системи за складиштење енергије могу постићи изузетно високу ефикасност пуњења и пражњења без практички без губитка енергије. Штавише, суперпроводно складиште енергије има изузетно брзо време одзива, постижући пуњење и пражњење у милисекундама, што га чини погодним за тренутну регулацију напона и контролу фреквенције у енергетским системима. Међутим, трошкови суперпроводних система за складиштење енергије су високи, углавном ограничени развојем суперпроводних материјала и технологије криогеног хлађења. Због тога су тренутне апликације углавном концентрисане у посебним областима које захтевају велику-снагу, краткорочно-складиштење енергије, као што су стабилност мреже и војна опрема.
Уобичајени суперпроводни материјали обухватају нискотемпературне суперпроводнике као што су Нб-Ти и Нб3Сн, и високотемпературне-суперпроводнике као што су итријум баријум бакар оксид (ИБЦО) и бизмут стронцијум калцијум бакар оксид (БСЦЦО). Високо{5}}суперпроводници са високом температуром имају више критичне температуре од ниско{6}}суперпроводника, смањујући захтеве за хлађењем и чинећи суперпроводне системе за складиштење енергије практичнијим и економичнијим.