SMES

Elektrische Speicher

SMES speichern Energie im Magnetfeld einer supraleitenden Spule. Bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-269°C) wird ein elektrischer Strom verlustfrei in der Spule aufrechterhalten. Die Energie ist direkt als Gleichstrom verfügbar.

Technische Spezifikationen

Investitionskosten
1000.0 - 10000.0 €/kWh
Wirkungsgrad
95.0% - 98.0%
Kapazitätsbereich
1 kWh - 10 MWh
Speicherdauer
Sekunden-Minuten
C-Rate (Lade-/Entladerate)
100.0 - 10000.0
Ladezyklen
Noneunbegrenzt
Lebensdauer
20 - 30 Jahre
Degradation pro Jahr
<0.1%

Vor- und Nachteile

Vorteile

  • Höchste Leistungsdichte aller Speichertechnologien
  • Praktisch instantane Reaktionszeit (Mikrosekunden)
  • Höchste Effizienz aller Speichersysteme
  • Unbegrenzte Zyklenzahl ohne Verschleiß
  • Keine beweglichen Teile
  • Sehr präzise Leistungssteuerung
  • Keine chemischen oder mechanischen Alterungsprozesse

Nachteile

  • Extrem hohe Kosten
  • Sehr niedrige Energiedichte
  • Kontinuierlicher Energiebedarf für Kühlung
  • Komplexe Kryotechnik erforderlich
  • Aufwändige Wartung der Kühlsysteme
  • Starke Magnetfelder erfordern Sicherheitsabstände
  • Nur für sehr kurze Speicherzeiten wirtschaftlich

Besonderheiten

Die Komplexität der Umsetzung ist sehr hoch und erfordert Tieftemperatur-Expertise. Hauptsächlich für höchste Qualitätsanforderungen: Netzstabilisierung, Fusionsforschung, Teilchenbeschleuniger, unterbrechungsfreie Stromversorgung kritischer Einrichtungen. Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) bei -196°C (flüssiger Stickstoff) sind kostengünstiger als Tieftemperatur-Supraleiter mit flüssigem Helium. Die Technologie ist ideal für Millisekunden- bis Sekunden-Bereich mit höchsten Leistungsanforderungen. Militärische Anwendungen (elektromagnetische Waffensysteme) treiben Forschung voran. Wirtschaftlich nur für hochspezialisierte Nischenanwendungen.

Komplexität
Sehr hoch
Genehmigungsverfahren
Komplex
Standortanforderungen
Tieftemperatur-Expertise erforderlich
Hauptanwendungen
Netzstabilisierung Fusionsforschung Teilchenbeschleuniger Kritische USV-Systeme

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Kategorie

Elektrische Speicher

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