از اوايل دههي هفتاد مفهوم ذخيره سازی انرژی الکتريکی به شکل مغناطيسی مورد توجه قرار گرفت. با ظهور تکنولوژی ابر رسانايی، کاربردهاي گوناگونی برای اين پديده فيزيکی مطرح شد. از معروف ترين اين کاربردها میتوان به SMES اشاره کرد. در SMES انرژی در يک سيم پيچ با اندوکتاس بزرگ که از ابر رسانا ساخته شده است، ذخيره میشود. ويژگی ابر رسانايی سيم پيچ موجب میشود که راندمان رفت و برگشت فرايند ذخيره انرژی بالا و در حدود 95% باشد. ويژگی راندمان بالای SMES آن را از ساير تکنيکهای ذخيره انرژی متمايز می کند. همچنين از آنجايی که در اين تکنيک انرژی از صورت الکتريکی به صورت مغناطيسی و يا برعکس تبديل میشود، SMES دارای پاسخ ديناميکی سريع میباشد. بنابراين میتواند در جهت بهبود عملکرد ديناميکي نيز بکار رود. معمولاً واحدهای ابر رسانايی ذخيرهسازی انرژی را به دو گونه ظرفيت بالا (MWh 500) جهت ترازسازی منحنی مصرف، و ظرفيت پايين (چندين مگا ژول) به منظور افزايش ميرايی نوسانات و بهبود پايداری سيستم میسازند.
بطور خلاصه مهمترين قابليت SMESجداسازی و استقلال توليد از مصرف است که اين امر مزايای متعددی از قبيل بهرهبرداری اقتصادی، بهبود عملکرد ديناميکی و کاهش آلودگی را به دنبال دارد.
(Superconducting Mgnetic Enrgy Storage) SMESچيست؟
ابرسانای ذخيره کننده انرژی مغناطيسی وسيلهای است برای ذخيره کردن انرژی و بهبود پايداری سيستم و کم کردن نوسانات. اين انرژی توسط ميدان مغناطيسی که توسط جريان مستقيم ايجاد میشود ذخيره میشود.
اين وسيله میتواند هزاران بار شارژ و دشارژ شود بدون اينکه تغييری در مغناطيس آن ايجاد شود .
اولين سيستم :SMES
اولين نظريهها در مورد اين سيستم توسط فرريهFerrier در سال 1969 مطرح شد او سيم پچی بزرگ مارپيچی که توانايی ذخيره انرژی روزانه کل فرانسه داشت پيشنهاد کرد. که به خاطر هزينه ساخت بسيار زياد آن کسی پيگيری نکرد. در سال 1971 تحقيقات در آمريکا در دانشگاه ويسکانسين برای فهميدن بحثهای بنيادی اثر متقابل مابين انرژی ذخيره شده و سيستمهای چند فازه منجر به ساخت اولين دستگاه شد.
هيتاچی در سال 1986 يک دستگاه SMES به ميزان 5MJ را ساخت و آزمايش کرد. در سال 1998 يک SMES 100KWH توسط ISTEC در ژاپن ساخته شد.