超導儲能是一種無需經(jīng)過能量轉換而直接儲存電能的方式，它將電流導入電感線圈，由于線圈由超導體制成，理論上電流可以無損失地不斷循環(huán)，直到導出。目前，超導線圈采用的材料主要有鈮鈦(NbTi)和鈮三錫(Nb3Sn)超導材料、鉍系和釔鋇銅氧(YBCO)高溫超導材料等，這些材料的共同特點是需要運行在液氦或液氮的低溫條件下才能保持超導特性。因此，目前一個典型的超導磁儲能裝置包括超導磁體單元、低溫恒溫以及電源轉換系統(tǒng)等。
超導磁儲能具有能量轉換效率高(可達95%)、毫秒級響應速度、大功率和大容量系統(tǒng)、壽命長等特點，但與其它技術相比，超導儲能系統(tǒng)的超導材料及維持低溫的費用較高。未來要實現(xiàn)超導磁儲能的大規(guī)模應用，仍需在發(fā)展適合液氮溫區(qū)運行的MJ級系統(tǒng)的超導體，解決高場磁體繞組力學支撐問題，與柔性輸電技術結合，進一步降低投資和運行成本，分布式超導磁儲能及其有效控制和保護策略等方面開展研究。

另據(jù)消息，美國能源部為了支持風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，正支持一個項目以驗證超導磁儲能（SMES）是否可以應用于風電并網(wǎng)環(huán)節(jié)。美國能源部下屬的研究計劃署——能源辦公室（ARPA-E）給予420萬美元資金，支持來自瑞士的ABB和少數(shù)幾個合作伙伴一起建立一個3.3KWH的概念性超導磁項目，以期有實現(xiàn)兆瓦級的應用。

美國能源部之所以對超導磁儲能感興趣，是因為超導磁儲能裝置具有高達95%的轉換效率，不僅可用于調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)，而且可用于降低甚至消除電網(wǎng)的低頻功率振蕩從而改善電網(wǎng)的電壓和頻率特性。為此，ABB、Brookhaven國家實驗室、休斯頓大學和超導導線制造商SuperPower正通力合作，以期終制造出一個1—2MW的電網(wǎng)規(guī)模的儲能設施，使其可以在新能源發(fā)電大規(guī)模儲能應用上，可以和壓縮空氣儲能以及抽水蓄能等儲能方式競爭。

超導磁儲能系統(tǒng)（SMES）是利用超導裝置將電磁能直接儲存起來，需要時再將電磁能返回電網(wǎng)或其他負載的電力裝置。由于裝置采用超導結構，儲能狀態(tài)下裝置損耗很小，因而效率比常規(guī)裝置高。同時超導儲能系統(tǒng)釋能速度快，能實現(xiàn)快速的有功、無功功率補償，對于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、抑制低頻振蕩、改善供電品質都有良好的應用前景，也能應用于太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等功率輸出不穩(wěn)定的系統(tǒng)以提高其并網(wǎng)性能。
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