超導電磁能量儲存技術(superconducting magnetic energy storage technology，SMES)是指用超導線圈存儲電能的技術。美國埃巴科服務公司與貝克特爾國家公司為國防部戰略防禦計畫局與國防核武器局研究的一種新型電能儲存技術。
基本介紹
- 中文名：超導電磁能量儲存技術
- 外文名：superconducting magnetic energy storage technology，SMES
- 學科：航空工程
- 領域：工程技術
- 範圍：部件設計
- 釋義：用超導線圈存儲電能的技術
簡介,基本方案,特點,SMES裝置優點,SMES裝置用途,
簡介
超導電磁能量儲存技術(superconducting magnetic energy storage technology，SMES)是指用超導線圈存儲電能的技術。美國埃巴科服務公司與貝克特爾國家公司為國防部戰略防禦計畫局與國防核武器局研究的一種新型電能儲存技術。
基本方案
基本方案是:在平時用電不多的時候，把電力輸入到一個像足球場大小的超導線圈內，線圈用鈮鈦合金製造，浸泡在一個裝滿液氦的深坑內，電流在超導線圈內循環流動時，線上圈周圍形成磁場，從而把電能以磁能的方式儲存起來。
特點
由於超導材料沒有電阻，電流線上圈內流動時，幾乎沒有電力損失。當需要時，儲存的電能可立即輸出。這項技術有著廣泛的套用前景，既可為雷射、電磁炮等防禦武器提供電力，也可用於解決民用電力不足時的問題。其優點是供電快、效率高、成本低.不需要燃料，對地震衝擊波和電磁脈衝不敏感。
SMES裝置優點
SMES裝置具有一些其他儲能裝置無可比擬的優點。
(1)儲能效率高。SMES技術不需要能量轉換，也沒有能量轉換損耗，儲能補償的效率較高。
(2)回響速度快。採用大功率電力電子元件組成的變流器實現超導線圈和電網的連線，可高速切換，並快速釋放能量。一台10 MW的SMES裝置在1s內可釋放的最大能量可達10 MJ。
(3)使用壽命長。儲能部件(超導線圈)沒有機械磨損，充電、放電和儲能三種狀態完全由電子元件進行切換和運行，即使經過幾十萬次的反覆充放電，儲能部件也不會損壞，無需更換。
(4)選容選址靈活方便。如果要建造抽水蓄能電站，在選容、選址時必須考慮水文、地理等諸多條件。而建造SMES裝置就沒有這些條件約束，完全可以根據電力系統的實際需要，選用最合適的儲能容量。安裝場所也允許任意選擇，可以把SMES裝置安裝在發電廠、高壓變電站、工廠變電所和鐵道牽引變電所等附近的那些任何需要儲能補償的地方。
SMES裝置用途
SMES裝置的套用領域很廣，就現階段日本研發的SMES裝置而言，主要是在工廠和電力系統中使用。
在工廠或其他事業用電大戶中安裝規模相對小一些的SMES裝置，主要功能是預防瞬間停電和瞬時電壓下降，補償負載波動。平時SMES裝置儲足能量，處於待機狀態。一旦供電系統發生瞬間停電故障，由高速切換開關迅速將工廠電源切換到以SMES裝置為基礎的備用電力系統，SMES裝置向工廠電源釋放電能，維持工廠持續正常運行。當負載急劇增加導致電壓劇烈下降時，SMES裝置立即投人運行補償電能保持電網電壓的穩定。
在發電廠和高壓變電站附近安裝電力系統控制用SMES裝置，目的是為了保持電力系統的穩定，必要時還能起到調整頻率的作用。平時裝置可削峰填谷，補償電網負載的波動，保持供電能力與用電負荷的平衡。一旦發生某個局部故障影響系統的供電能力時，裝置可迅速為電力系統提供巨大的能量，防止發生瞬間停電事故，保持電力系統的穩定運行。
