Elektrik enerjisinin saxlanmasıəsasən superkondensator enerji saxlama və superkeçirici enerji saxlama daxildir. Birincisi elektrik enerjisini elektrik sahəsində, ikincisi isə elektrik enerjisini maqnit sahəsində saxlayır. Elektrik enerjisinin saxlanması gücün sıxlığı və dövriyyə müddətində əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir, elektrik enerjisinin ani kəsilməsinin təsirini azalda, şəbəkədə aşağı tezlikli güc rəqslərini yatıra və gərginlik və tezlik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər.
Superkondansatör enerjisinin saxlanması
Elektrokimyəvi kondensatorlar kimi də tanınan superkondansatörlər elektrod səthində yük yığılması yolu ilə enerji saxlayan enerji saxlama cihazlarıdır. Onların enerji saxlama mexanizmi ənənəvi akkumulyatorlardan fərqlənir; onlar elektrod-elektrolit interfeysində ikiqat təbəqənin yaratdığı yük vasitəsilə enerji saxlayırlar. Superkondensatorlar son dərəcə yüksək güc sıxlığına, ultra{3}}uzun dövriyyə ömrünə və sürətli doldurma-boşaltma imkanlarına malikdir, beləliklə, elektrik avtomobillərində, regenerativ əyləc sistemlərində, ehtiyat enerji təchizatında və şəbəkə tezliyinin tənzimlənməsində geniş tətbiq tapır. Bununla belə, superkondensatorların enerji sıxlığı nisbətən aşağıdır, litium{6}}ion batareyalarından xeyli aşağıdır və bu, onları qısamüddətli, yüksək{8}}güc tələb edən tətbiqlər üçün uyğun edir. Gələcəkdə material elmindəki irəliləyişlərlə superkondensatorların enerji sıxlığının daha da artması və bununla da onların enerji saxlama bazarında tətbiqlərinin genişləndirilməsi gözlənilir.
Superkondensatorları əsasən üç kateqoriyaya bölmək olar: ikiqat qatlı elektrik kondansatörləri, Faraday kondensatorları və hibrid superkapasitorlar. Elektrikli ikiqat-kondansatorlar karbon materiallarından elektrodlar kimi istifadə edir, burada yüklərin ayrılması elektrolitlə təmas nəticəsində yaranan bərk-maye interfeysində baş verir və elektrik ikiqat-yaradılır. Bu kondansatörlər doldurulma və boşalma zamanı fiziki yük adsorbsiya və desorbsiya proseslərindən keçir. İkiqat qatlı elektrik kondansatörlərinin yüksək güc sıxlığına və uzun ömür sürməsinə baxmayaraq, onların enerji sıxlığı nisbətən aşağıdır. Hal-hazırda bu cihazlar kommersiya tətbiqinə nail olmuşdur.
Faraday kondansatörləri elektrod materialları kimi metal oksidləri və ya keçirici polimerlərdən istifadə edir, burada adsorbsiya tutumu bu materialların səthində və dayaz həcmli hissələrində redoks reaksiyaları nəticəsində əmələ gəlir. Bu tip kondansatörün işləmə prinsipi batareyada reaksiya prosesinə bənzəyir; oxşar elektrod səth sahələrini nəzərə alsaq, o, ikiqat qatlı elektrik kondansatöründən bir neçə dəfə daha çox tutum təmin edə bilər. Bununla belə, ani yüksək -cərəyan boşalması və dövriyyə müddəti üçün güc xüsusiyyətləri baxımından Faraday kondensatorları ikiqat{4}}elektrikli kondansatörlər kimi yaxşı performans göstərmir. Bundan əlavə, Faraday kondansatörləri də yüksək istehsal xərcləri və texnologiyanın hələ tam yetişməməsi kimi problemlərlə üzləşirlər.
Hibrid superkapasitorlar yüksək enerji sıxlığı və uzun ömür müddəti ilə məşhurdur. Hal-hazırda kommersiyalaşdırılmasının ilkin mərhələsində olmasına baxmayaraq, onlar böyük gələcək inkişaf potensialına malikdirlər.
Superkeçirici enerjinin saxlanması
Superkeçirici enerjinin saxlanması elektrik enerjisini müqavimət{0}}sərbəst vəziyyətdə saxlamaq üçün superkeçiricilərdən istifadə edən elektromaqnit enerji saxlama texnologiyasıdır. Onun iş prinsipi superkeçirici bobində birbaşa cərəyan vasitəsilə güclü bir maqnit sahəsi yaratmaq, bununla da enerji saxlamaq və lazım olduqda onu cərəyan boşalması vasitəsilə buraxmaqdan ibarətdir. Superkeçiricilərin aşağı temperaturda müqaviməti olmadığı üçün, superkeçirici enerji saxlama sistemləri praktiki olaraq heç bir enerji itkisi olmadan son dərəcə yüksək yükləmə və boşalma səmərəliliyinə nail ola bilər. Bundan əlavə, superkeçirici enerji saxlama sistemi son dərəcə sürətli cavab müddətinə malikdir, millisaniyələrdə yüklənmə və boşalma əldə edir, bu da onu enerji sistemlərində ani gərginliyin tənzimlənməsi və tezliklərin idarə edilməsi üçün uyğun edir. Bununla belə, superkeçirici enerji saxlama sistemlərinin qiyməti yüksəkdir, əsasən superkeçirici materialların və kriogen soyutma texnologiyasının inkişafı ilə məhdudlaşır. Buna görə də, cari tətbiqlər əsasən yüksək{6}}güc, qısa müddətli enerji saxlama, məsələn, şəbəkə sabitliyi və hərbi avadanlıq kimi xüsusi sahələrdə cəmlənir.
Ümumi superkeçirici materiallara Nb-Ti və Nb3Sn kimi aşağı{0}}temperaturlu superkeçiricilər və İtrium Barium Mis Oksidi (YBCO) və Bizmut Stronsium Kalsium Mis Oksidi (BSCCO) kimi yüksək temperaturlu superkeçiricilər daxildir. Yüksək{5}}temperaturlu superkeçiricilər aşağı temperaturlu superkeçiricilərə nisbətən daha yüksək kritik temperaturlara malikdirlər, bu da soyutma tələblərini azaldır və superkeçirici enerji saxlama sistemlərini daha praktik və qənaətcil edir.